ES2281314T3 - Herramientas para tomar referencias mediante luz laser. - Google Patents

Abstract

etil de marcado con referenciado mediante haz de rayos láser, que comprende medios de láser para emitir un haz de rayos láser visible, medios de suministro de corriente portátiles para la alimentación del dispositivo láser, y medios de dirección sensibles a la gravedad para establecer una dirección de referencia para los medios de rayos láser.

Description

Herramientas para tomar referencias mediante luz láser.

La presente invención está dedicada de modo general al sector de las herramientas manuales y de los dispositivos de nivelado, y se refiere más particularmente al marcado relativamente preciso de líneas de referencia según cualquier ángulo sobre una superficie que de forma general es plana. El carácter compacto, capacidad de transporte y exactitud relativa de la invención la hacen de gran utilidad tanto para el constructor profesional y para los carpinteros, al mismo tiempo que la facilidad de utilización y falta de entrenamiento requerido para el funcionamiento de la invención la hacen particularmente útil para los aficionados al bricolaje.

Se han dado a conocer una serie de herramientas de observación y de carpintería que utilizan haces de luz generados mediante dispositivos láser. La mayor parte de estos se han referido a la generación de un plano horizontal de luz a partir de una unidad montada en el suelo o en un trípode y se han dirigido a satisfacer las necesidades de grandes obras de construcción y de ingeniería civil. Los dispositivos más primitivos eran relativamente voluminosos, requerían un nivelado manual preciso y utilizaban dispositivos láser de helio-neón que requerían suministro de corriente eléctrica.

La patente US 5075977 da a conocer una herramienta de nivel de plomada automática y de direccionado. La luz láser emitida por el mismo puede ser horizontal o vertical dependiendo de la superficie sobre la que descansa la plomada contra el suelo u otra superficie. La herramienta no está diseñada para ser colocada contra una superficie general vertical, y no hay ningún haz divergente que salga del mismo, estando destinado a incidir sobre dicha superficie vertical.

El documento EP 0341812 da a conocer un indicador de nivel o plomada que incluye la facilidad de cambio entre proyección horizontal o vertical. La herramienta no está diseñada para su colocación contra una superficie general vertical y no utiliza un láser emitido en forma de haz divergente en un plano único.

El documento EP 0729053 da a conocer una estructura de trípode que puede ser nivelada y a continuación utilizada para emitir un haz plano de rayos láser divergentes. No puede ser colocada contra una superficie general vertical debido al soporte en forma de trípode.

El documento US 5531031 da a conocer un dispositivo que tiene una salida de láser, cuyo ángulo se puede ajustar con referencia a una escala. No obstante, el láser no utiliza medios de dirección sensibles a la gravedad para establecer una dirección de referencia para el mismo.

El documento DE 4442224 da a conocer una unidad de medición de láser apropiada para emitir un haz horizontal o vertical. La unidad no está diseñada para su colocación contra una superficie general vertical y no utiliza un haz láser divergente en un plano único, a efectos de incidir contra esta superficie general vertical.

No obstante, de acuerdo con la presente invención, una herramienta de luz láser para tomar referencias comprende un cuerpo envolvente, el cual tiene en su interior un dispositivo láser destinado a emitir un haz de luz láser visible; medios de suministro de potencia portátiles destinados a alimentar al dispositivo láser; y medios de dirección sensibles a la gravedad para establecer una relación de referencia para el dispositivo láser; caracterizándose la herramienta porque los medios ópticos están dispuestos de manera tal que el haz visible de luz láser es emitido en forma de haz divergente en un plano único; y porque el cuerpo envolvente comprende una superficie exterior destinada a su colocación contra una superficie general vertical, estando dispuesta la superficie externa con respecto a los medios ópticos de manera tal que, en su utilización, el haz divergente incide contra la superficie en disposición general vertical, de manera que una línea de luz es proyectada sobre la superficie con estructura general vertical en la dirección de referencia o según un ángulo predeterminado con respecto a la dirección de referencia.

Los medios sensibles a la gravedad pueden incluir una o varias baterías y/o pueden incluir uno o varios pesos.

Preferentemente, un dispositivo de control queda dispuesto para posibilitar que los dispositivos láser puedan ser desplazados de manera controlada, de manera que el haz láser visible es emitido en una dirección controlada con respecto a dicha dirección de referencia.

Dichos medios de control se pueden basar en rozamiento y el rozamiento puede ser ajustable, pudiendo ser dichos medios de control tales que permitan que el dispositivo láser pueda ser rotativo por completo, en vez de ser solamente pivotante, para permitir que el dispositivo láser pueda quedar dispuesto según cualquier ángulo seleccionado dentro de 360º.

Por lo tanto, se apreciará que la presente invención puede dar a conocer una herramienta manual portátil, capaz de producir una línea de referencia según cualquier ángulo en cualquier plano determinado. Cuando se utiliza como dispositivo de nivelado contra una superficie con estructura general vertical, se proyectará una línea de referencia sobre dicha superficie de manera general según la horizontal o según cualquier ángulo predeterminado con respecto a la horizontal, a pesar del ángulo en el que se mantiene la herramienta contra dicha superficie sustancialmente vertical, y sin que exista necesidad de prenivelado del instrumento. También se apreciará que la herramienta de la presente invención puede ser robusta y de reducido peso al propio tiempo que compacta y portátil.

Preferentemente, la presente invención comprende una herramienta para tomar referencias, robusta y de pequeñas dimensiones, que es suficientemente compacta y ligera para posibilitar su fácil retención en la palma de una mano, dejando la otra mano libre para marcar la superficie en general vertical, sobre la que se proyecta la línea de referencia por la herramienta. El operario puede marcar una línea sobre un alcance considerable según permitan sus brazos. Cuando se coloca contra la superficie de forma general vertical, el cuerpo de la herramienta o cualquier asa fijada a la misma puede ser retenida según cualquier ángulo y en cualquier mano sin alterar el ángulo de la línea de referencia mostrada. También se dan a conocer medios según los cuales la herramienta puede ser fijada a la superficie general vertical sobre la que se marcan referencias, permitiendo un funcionamiento similar con las manos libres.

Se describen fijaciones que posibilitan la versatilidad de la herramienta, permitiendo que pueda ser utilizada para proporcionar una línea de referencia visible como extensión de la superficie vertical, y como herramienta para proporcionar una línea de referencia visible según cualquier ángulo sobre cualquier plano.

Se da a conocer también un medio para superar el efecto oscurecedor de la luz ambiente fuerte, tal como la luz del sol directa.

Se describen otros dispositivos que pueden proporcionar un par de puntos de referencia en la horizontal de forma general, o según cualquier ángulo alejado del horizontal, en un espacio abierto.

Una primera realización presenta un cuerpo envolvente que contiene baterías que suministran energía a un diodo láser contenido en un primer cuerpo envolvente cilíndrico con capacidad de pivotamiento axial. Este cuerpo cilíndrico y su contenido se encuentran sustancialmente equilibrados alrededor de su eje. Cualquier desequilibrio en este cuerpo envolvente puede ser rectificado por un peso ajustable en forma de un vástago de equilibrado fino comprendido dentro de un peso de equilibrado dispuesto en el cuerpo envolvente. Mediante medios ópticos que comprenden lentes de colimado y una lente productora de una línea, el diodo láser produce un haz de luz divergente solamente en un plano único, a lo largo de la línea radial del cuerpo envolvente cilíndrico. Por lo tanto, cuando se coloca en las proximidades de una superficie en disposición general vertical y plana, paralela a la misma, un haz divergente horizontalmente incidirá en la superficie según un ángulo oblicuo, y se proyectará sobre dicha superficie una delgada línea de luz con un grosor que, de modo general, es uniforme.

Fijado axialmente al cuerpo del diodo láser se encuentra el segundo cuerpo envolvente cilíndrico que contiene un peso excéntrico. El efecto de la gravedad sobre este peso excéntrico se traduce en una línea entre 0 y 180^{0} marcada en el exterior del segundo cuerpo cilíndrico alineado de manera general con la horizontal. La alineación del segundo cuerpo envolvente cilíndrico se puede ajustar de forma fina por un vástago de equilibrado roscado en el peso excéntrico. Cuando los dos cuerpos cilíndricos son obligados a girar entre sí, la fricción entre los dos cuerpos mantiene el ángulo de rotación. Dado que el cuerpo cilíndrico que contiene el diodo láser y sus circuitos asociados se encuentran en general en equilibrio alrededor de su eje, cualquiera que sea el ángulo predeterminado de rotación del cuerpo del diodo láser no se experimenta desviación significativa alguna por el cuerpo cilíndrico que contiene el peso excéntrico. Por lo tanto, la salida del haz de luz visible por el diodo láser puede ser predeterminada con respecto a la horizontal o cualquier ángulo con respecto a la horizontal.

Cojinetes de punta ajustable sobre el eje del conjunto de diodo láser/peso de forma cilíndrica, no solamente permiten la rotación libre del conjunto sino que, al estar realizados en un material conductor eléctrico, suministran energía eléctrica desde las baterías en el caso de la herramienta al conjunto de diodo láser, sin necesidad de conexión de conductores que dificultaría la rotación libre del conjunto.

Un interruptor puede ser incluido en la herramienta para interrumpir el suministro eléctrico, y un circuito electrónico de temporización puede ser incluido también para proporcionar una interrupción automática de potencia después de un tiempo predeterminado, a efectos de que se pueda conservar la vida útil de la batería. También se puede realizar un indicador visible del funcionamiento del diodo láser, tal como un LED con parpadeo indicador de nivel de energía bajo. Un dispositivo de bloqueo de tipo mecánico puede permitir que el cuerpo cilíndrico que contiene el peso excéntrico sea inmóvil con respecto al cuerpo envolvente de la herramienta, permitiendo todavía que el cuerpo cilíndrico envolvente que contiene el diodo láser pueda ser obligado a girar. De este modo, se puede proyectar una línea de luz según un ángulo predeterminado con respecto a la superficie externa del cuerpo envolvente de la herramienta, sobre cualquier superficie de forma general plana sobre la cual está colocada la herramienta.

Una segunda realización utiliza un par de diodos láser montados uno contra otro por su parte posterior en un cuerpo envolvente cilíndrico. Se proyectan dos haces axialmente, con alineación general desde el cuerpo envolvente con intermedio de medios ópticos incluyendo lentes colimadoras y lentes simples. Este cuerpo envolvente cilíndrico está conectado a un cuerpo envolvente cilíndrico que contiene un peso excéntrico tal como se ha indicado anteriormente, y puede ser obligado de manera similar a rotación con respecto al mismo. Con la herramienta mantenida de forma general vertical, se proyectan radialmente dos haces de luz láser sustancialmente no divergente, en la horizontal o en un ángulo predeterminado con respecto a la horizontal. Dos puntos quedan iluminados por los haces de luz, estando determinado el ángulo entre los mismos con respecto a la horizontal por el ángulo de rotación de un cuerpo envolvente cilíndrico con respecto al otro.

Una tercera realización tiene un diodo láser único montado radialmente en un cuerpo envolvente cilíndrico y apuntando al centro del mismo. En el centro de este cuerpo envolvente está fijado un espejo en ángulo recto. Este espejo divide el haz de rayos láser y proyecta dos haces radialmente desde el cuerpo envolvente de manera similar a lo que se ha indicado anteriormente.

Una cuarta realización tiene un diodo láser, circuitos asociados, lentes de colimación, lentes de generación de líneas, un peso de equilibrado y un vástago de equilibrado fino montado en un cuerpo envolvente igual que en la primera realización. El cuerpo envolvente cilíndrico está fijado axialmente con intermedio de pernos a un extremo de un conjunto pendular alargado, que incluye dos tiras compuestas de un material eléctricamente conductor y un material no conductor. El rozamiento impide que el cuerpo envolvente cilíndrico pueda girar libremente, pero este rozamiento puede ser superado mediante la presión de los dedos. Dispuesto en otro extremo de estas tiras se encuentran discos metálicos con rebajes cónicos. Unos tornillos roscados dotados de punta, fijados a un cuerpo envolvente de la herramienta, se acoplan en dichos rebajes. Tiras conductoras eléctricamente conectan dichos tornillos con cables que, a su vez, se conectan con intermedio de interruptor a baterías. De este modo, se suministra potencia eléctrica al diodo láser con intermedio de tornillos de punta, de los que dependen las tiras compuestas y los cuerpos envolventes cilíndricos. Montados en el cuerpo envolvente cilíndrico se encuentran dos pesos idénticos. El cuerpo envolvente cilíndrico se encuentra por lo tanto, de manera general, en equilibrio alrededor de su eje. Unas marcas sobre la superficie del cuerpo envolvente cilíndrico permiten la rotación del cuerpo envolvente en un ángulo predeterminado con respecto a las tiras compuestas y por lo tanto con respecto a la vertical, de manera general. De este modo, se puede proyectar una línea de luz según un ángulo predeterminado sobre una superficie de forma general plana y vertical, tal como se ha indicado en la primera realización. El otro extremo del conjunto pendular alargado está montado de forma rotativa en un cuerpo envolvente de retención.

Una quinta realización tiene un diodo láser, circuitos asociados, lente colimadora y una lente generadora de una línea montada en un cuerpo envolvente cilíndrico. El cuerpo envolvente cilíndrico se ha fijado axialmente mediante pernos a un extremo de un conjunto pendular alargado en forma de un cuerpo de la batería. El rozamiento impide que el cuerpo envolvente cilíndrico pueda girar libremente, pero este rozamiento puede ser superado por la presión de los dedos. Dicho extremo del conjunto pendular alargado está montado también de forma rotativa a un cuerpo envolvente de retención, estando montado con capacidad de pivotamiento el conjunto de cuerpo de la batería/cuerpo envolvente de diodo láser con respecto al cuerpo de retención por medio de tornillos roscados y apuntados y anillos metálicos con rebajes cónicos, tal como se ha descrito en la primera realización. El cuerpo de la batería de esta quinta realización lleva a cabo la función del cuerpo del peso excéntrico conectado axialmente de la primera realización. La gravedad actúa sobre el conjunto, de manera que queda suspendido generalmente de forma vertical con respecto a los cojinetes de tornillo apuntado. Cuando el cuerpo envolvente cilíndrico es obligado a girar en un ángulo predeterminado con respecto al cuerpo de la batería, se puede proyectar una línea de luz según un ángulo predeterminado sobre una superficie que, en general, es plana y vertical, tal como se ha detallado en la primera realización.

Una sexta realización, que es la realización actualmente preferente, es similar a la primera realización al incluir un primer y un segundo cuerpos envolventes cilíndricos, cuyas posiciones de rotación relativas están controladas por fricción. No obstante, los medios direccionales sensibles a la gravedad comprenden el dispositivo de energía portátil (una o varias baterías). Dichos primer y segundo cuerpos envolventes están montados de forma rotativa en un extremo del cuerpo de retención, y están montados con capacidad de rotación al cuerpo envolvente de retención por medio de un conjunto de suspensión magnetizado. El acceso a dichos primer y segundo cuerpos cilíndricos tiene lugar con intermedio de una ventana transparente curvada, que está montada por rozamiento en el cuerpo de retención. El otro extremo del cuerpo de retención está dotado de una serie de ventanas traslúcidas que llevan marcas paralelas. Se puede disponer de tres ventanas traslúcidas dispuestas especialmente en el otro extremo y en los dos lados del cuerpo de retención.

Las características individuales de las diferentes realizaciones se pueden combinar de forma distinta.

Los dibujos esquemáticos adjuntos sirven para ilustrar realizaciones preferentes de la presente invención, de manera que los principios de la misma se explicarán de manera completa.

Las figuras 1(a), 1(b) y 1(c) son, respectivamente, vistas frontal a escala natural, por la parte inferior y por el extremo derecho, de una herramienta manual para tomar referencias de acuerdo con la primera realización de la presente invención para líneas de referencia de nivelación, plomada, alineación y proyección sobre una superficie que tiene una estructura general plana.

Las figuras 2(a), 2(b) y 2(c) son vistas de sección de las figuras 1(a), 1(b) y 1(c).

La figura 3 es una vista en sección longitudinal, a escala doble, de la primera realización.

La figura 4 es una sección longitudinal, a escala doble, de la primera realización.

La figura 5 es una vista en sección y en alzado, a escala doble, de la primera realización, mostrando en particular el cuerpo envolvente cilíndrico que contiene el peso excéntrico.

La figura 6 es una vista en sección y en alzado, a escala doble, de la primera realización, mostrando especialmente el cuerpo envolvente cilíndrico que contiene el conjunto de diodo láser, el dispositivo óptico y el peso de equilibrado ajustable.

La figura 7 es una vista en sección y en alzado, a escala doble, de una parte de la segunda realización, mostrando en especial un cuerpo envolvente cilíndrico que contiene un conjunto de diodo láser doble.

La figura 8 es una vista en sección y en alzado, a escala doble, de una parte de la tercera realización, mostrando especialmente un cuerpo envolvente cilíndrico que contiene un conjunto de diodo láser, un peso de equilibrado ajustable y un espejo divisor del haz.

Las figuras 9(a), 9(b), 9(c), 9(d) y 9(e) muestran, respectivamente, vistas frontal, por debajo, por la derecha, posterior y parcial, a mayor escala, de un cuerpo portador/asa de extensión para posibilitar el funcionamiento sin manos de la herramienta.

Las figuras 10(a), 10(b) y 10(c) y 10(d) muestran, respectivamente, vistas frontal, por debajo, del extremo derecho y posterior del cuerpo portador/asa de extensión en diferentes combinaciones con la herramienta mostrada en la figura 10(e), que es una ligera modificación de la herramienta de la figura 1(a).

Las figuras 11(a), 11(b) y 11(c) corresponden a las figuras 10(a), 10(b) y 10(c), pero muestran un accesorio adecuado para incrementar la versatilidad de la herramienta, permitiendo que la misma sea utilizada para proporcionar una línea de referencia visible como extensión sobre una superficie (sustancialmente horizontal/vertical o a lo largo del mismo plano que la superficie original) y como herramienta para proporcionar una línea de referencia visible en cualquier ángulo sobre un plano.

Las figuras 12(a), 12(b) y 12(c) muestran, respectivamente, vistas frontal, lateral, y desde el extremo inferior de un accesorio de marcado para condiciones de luz ambiente muy brillante.

La figura 13 es una vista en alzado, a escala natural, de una cuarta realización, en la que el conjunto cilíndrico es pivotante con respecto al cuerpo envolvente.

Las figuras 14(a), 14(b) y 14(c) corresponden a las figuras 2(a), 2(b) y 2(c), pero muestran la cuarta realización.

Las figuras 15, 16 y 17 corresponden a las figuras 3, 4 y 6 pero son vistas con aumento de una vez y media de la cuarta realización.

Las figuras 18(a), 18(b) y 18(c) son, respectivamente, vistas frontal, a escala natural (abierta), frontal (cerrada) y del extremo derecho (abierta) de una quinta realización, en la que la herramienta es pivotante con respecto a un cuerpo contenedor.

Las figuras 19 y 20 son, respectivamente, vistas en sección, a escala natural y a escala de la mitad de las figuras
18(a) y 18(c).

Las figuras 21(a), 21(b) y 21(c) muestran, respectivamente, vistas a escala natural, frontal por debajo y desde la derecha, en sección, de una sexta realización de una herramienta para tomar referencias por luz de láser de acuerdo con la presente invención.

En todos los dibujos adjuntos, los componentes iguales han recibido numerales iguales.

Una herramienta (100) para tomar referencias según la presente invención se ha mostrado de manera general en las figuras 1 y 2, y en detalle en las figuras 3 a 6, y comprende el cuerpo envolvente (200) y el conjunto cilíndrico (300) fabricado a partir de material eléctricamente no conductor.

El cuerpo envolvente (200) tiene el compartimiento de baterías (202) que contiene baterías (208), la tapa frontal (201) y la tapa posterior (209).

A la tapa frontal (201) se han fijado el interruptor de marcha/paro (203) para interrumpir el suministro eléctrico de las baterías (208), y el dispositivo de bloqueo (204) que, cuando están acoplados, impiden que el cuerpo envolvente cilíndrico (301) pueda ser obligado a girar por acoplamiento en la parte rebajada (304) del cuerpo cilíndrico
(301).

Fijada también a la tapa frontal (201) se encuentra la tira eléctricamente conductora de metal (205). Un extremo de esta tira está conectada eléctricamente a un polo de las baterías (208) con intermedio de los conductores (207) y del interruptor (203). El otro extremo de la tira (205) contiene el tornillo roscado (206). Este tornillo roscado está apuntado por un extremo. Esta punta se acopla a un rebaje cónico del disco metálico (305) que está montado sobre el conjunto cilíndrico (300).

Sobre la tapa posterior (209) se encuentra una tira similar (211), un conductor (210) y un tornillo roscado apuntado (212), que se acopla con el disco (306). Cuando se efectúa el ajuste con el tensado correcto, los tornillos (206) y (212) se acoplan con los discos (305) y (306) sobre el conjunto cilíndrico (300), de manera tal que se suministra electricidad al conjunto cilíndrico (300), permitiendo simultáneamente el giro libre del conjunto cilíndrico (300).

La ranura (213) está dispuesta en el fondo del cuerpo envolvente (200) con los objetivos que se indican más adelante.

El conjunto cilíndrico (300) comprende la envolvente cilíndrica (301) (primer cuerpo envolvente) y el cuerpo cilíndrico (302) (segundo cuerpo envolvente) conectado axialmente por el perno (312). El rozamiento entre los cuerpos cilíndricos (301) y (302) impide que puedan girar uno con respecto al otro, pero este rozamiento puede ser superado por la presión de los dedos, permitiendo que los cuerpos cilíndricos (301) y (302) puedan ser obligados a girar uno con respecto al otro y que puedan mantener esta posición relativa.

El cuerpo cilíndrico (301) tiene una tapa frontal (303) sobre la que está montada el disco metálico (305). Dentro del cuerpo cilíndrico (301) está contenido el peso excéntrico (307) con un vástago de ajuste fino de equilibrado (311), y un conductor (308) que conduce electricidad desde el disco (305) al vástago (312). Cuando se libera el dispositivo de goteo (204), el cuerpo envolvente cilíndrico (301) es obligado a girar por el efecto de la gravedad en el peso (307) y el vástago (311).

El cuerpo cilíndrico (302) tiene una tapa posterior (303') sobre la que se han dispuesto marcadores de alineación (320) y (321), y sobre los que está montado el disco metálico (306). Contenidos dentro del cuerpo cilíndrico (302) se encuentran el diodo láser (314), sus circuitos asociados (313), dispositivos ópticos (316) y (319), peso de equilibrado (310) con vástago de ajuste de equilibrado fino (311'), y conductores (309) que conectan eléctricamente los circuitos (313) del diodo láser al vástago (312) y al disco (306).

El diodo láser (314) del soporte roscado de forma cilíndrica (315) está montado radialmente en el cuerpo cilíndrico (302). Un haz de luz visible es generado por el diodo láser (314). Este haz divergente es colimado por las lentes de colimado (316) montadas en el soporte cilíndrico roscado ajustable (317), y el haz de luz paralelo resultante se hace divergente únicamente en el plano general horizontal por lentes generadoras de líneas (319) montadas en el soporte de lentes (318). Con la tapa posterior (209) mantenida contra una superficie plana vertical o con gran proximidad y paralela a la misma, este haz de luz será visible sobre dicha superficie en forma de una línea de luz. Al hacer girar el cuerpo cilíndrico (302) con respecto al cuerpo envolvente cilíndrico (301), y alineando el marcador (320) que indica el centro de la lente generadora de luz (319) con marcas sobre el cuerpo envolvente cilíndrico (301), indicando el ángulo deseado con respecto al horizontal, se puede proyectar una línea de referencia de luz visible de modo general a lo largo del plano horizontal o según cualquier ángulo escogido con respecto al horizontal. El marcador de alineación (320) y el marcador de alineación posterior (321) indican el eje a lo largo del cual será proyectado el haz de luz. De forma similar, cuando se iluminan los puntos sobre una superficie general vertical por la línea de luz proyectada, el ángulo entre ellos con respecto a la horizontal, se puede determinar por lectura de la escala graduada del exterior del cuerpo cilíndrico (301).

La figura 7 muestra una realización alternativa de la invención. Excepto por los componentes contenidos en el cuerpo cilíndrico (302a) que sustituye el cuerpo cilíndrico (302), la herramienta es idéntica a la realización de la invención que se ha descrito como herramienta (100).

En la figura 7 un par de diodos láser (314) en soportes de forma cilíndrica (315) están montados radialmente en el cuerpo cilíndrico (302a). Los circuitos de control (313) están conectados a los diodos láser (314) con intermedio de conductores de conexión (324). Se han omitido los pesos de equilibrado (310) y los vástagos de equilibrado fino ajustable (311) para mayor claridad. Se generan haces de luz visible por los diodos láser (314). Estos haces divergentes son colimados por lentes de colimación (316) montadas en soportes cilíndricos roscados, ajustables (317) y los haces de luz paralelos ajustables resultantes son proyectados con intermedio de lentes planas (322) que están montadas en los soportes (318) de las lentes.

Cuando esta herramienta alternativa es mantenida de forma general vertical, dos puntos de luz se proyectará radialmente a lo largo de la horizontal o haciendo girar el cuerpo cilíndrico (302a), con respecto al cuerpo cilíndrico (301) tal como se ha indicado anteriormente, según cualquier ángulo predeterminado con respecto a la horizontal.

De forma similar, cuando se iluminan dos puntos marcados por los puntos de luz proyectados el ángulo entre ellos con respecto a la horizontal, de modo general, se puede determinar por lectura de la escala graduada marcada en el exterior del cuerpo cilíndrico (301).

La figura 8 muestra una realización alternativa con respecto a la que se ha mostrado en la figura 7. Un diodo láser (314) en el soporte cilíndrico roscado (315) está montada radialmente en el cuerpo cilíndrico (302b). Un haz de luz visible es generado por el diodo láser (314). Este haz divergente es colimado por lentes colimadoras (316) montadas en un soporte cilíndrico roscado ajustable (317) y el haz de luz paralelo resultante es dirigido hacía el centro del cuerpo cilíndrico (302b) donde es dividido por el espejo en ángulo recto (323). Se proyectan puntos de luz desde la herramienta tal como se ha detallado en lo anterior.

Las figuras 9 y 10 muestran un cuerpo adecuado para soportar la herramienta y fijarla por diferentes medios a una superficie sustancialmente vertical, permitiendo de esta manera el trabajo con las manos libres dentro del alcance de la herramienta. El cuerpo (400) está abierto por un extremo. Un nervio elevado (402) se acopla con la ranura (213), asegurando de esta manera que una herramienta (100) de la presente invención puede ser fijada solamente en el cuerpo envolvente (400) de dos maneras. Para transporte y almacenamiento el conjunto cilíndrico (300) entra en primer lugar en el cuerpo (400). Para el funcionamiento de la herramienta el cuerpo (200) es introducido en primer lugar dentro del cuerpo (400). La sección rebajada (406) del cuerpo (400) permite el funcionamiento del interruptor del interruptor (203) y del dispositivo de bloqueo (204). Las ranuras (403) y (404) de la parte posterior del cuerpo (400) permiten que la caja y la herramienta sean fijadas a la superficie sustancialmente vertical. Se pueden utilizar varios elementos (405). Estos pueden incluir fijaciones de tipo de clavija o ventosas o imanes de acuerdo con el tipo de superficie. Cuando se efectúa la fijación por medio de la ranura (403), el dispositivo de fijación se encontrará en general en el eje del conjunto cilíndrico (300), permitiendo por lo tanto un marcado fácil y preciso sin manos, hasta el límite del alcance de la herramienta. La ranura (404) puede ser utilizada para conseguir una línea de plomada sin manos. Unos vástagos elevados (401) se acoplan en rebajes (407) en el exterior de la herramienta para mantener fijados entre sí de manera segura la herramienta y el cuerpo envolvente.

La figura 11 muestra un accesorio adecuado para incrementar la versatilidad de la herramienta permitiendo que la misma pueda ser utilizada para conseguir una línea de referencia visible como prolongación de una superficie, sustancialmente horizontal/vertical o según el mismo plano de la superficie de origen, y como herramienta para conseguir una línea de referencia visible en cualquier ángulo sobre cualquier plano. El cuerpo (500) está abierto por ambos extremos permitiendo por lo tanto el montaje de una herramienta (100) según la presente invención, para funcionamiento por la mano derecha o por la mano izquierda. La herramienta y el cuerpo se acoplan entre sí de forma que se ha descrito anteriormente. Haciendo referencia a la figura 11 cuando el cuerpo (500) es situado sobre un cuerpo (502) que se desea preferencia el haz proyectado de luz se encontrará de manera general en el mismo plano que la superficie (501) sobre la que está situada una superficie externa de tope de la herramienta. Cuando el conjunto cilíndrico (300) está bloqueado en la posición de cero grados el haz de luz proyectado se encontrará en general en el mismo plano que la superficie a referenciar. Cualesquiera desviaciones sobre la superficie objeto de referencia quedarán por lo tanto destacadas. Una vez efectuado el bloqueo, con el cuerpo cilíndrico (302) girado en alejamiento de la marca de cero grados, líneas de referencia según cualquier ángulo predeterminado pueden ser proyectadas según cualquier plano. Por la tanto, por ejemplo, se puede conseguir un medio simple y exacto de marcado de materiales lami-
nares.

La figura 12 muestra una herramienta auxiliar para conseguir un medio de superar el efecto oscurecedor de una luz ambiente fuerte. Una pequeña pinza (600) es colocada sobre un lápiz o pluma (601). Discurriendo por la parte central de la cara de la pinza (600) se encuentra una línea blanca claramente marcada (602). Una vez colocada en la trayectoria del haz de luz proyectado desde la herramienta (100) la luz roja del láser se observará de modo claro contra la línea blanca (602) de la pinza (600). Incluso en el caso de que la luz ambiente sea muy intensa la extensiones lateral y superior (603) de la pinza (600) mantendrá la línea (602) en la sombra, incrementando por lo tanto el contraste y la visibilidad del haz de luz proyectado. Si bien la pinza (600) no será necesaria en la mayor parte de condiciones de trabajo es tan pequeña y ligera que fácilmente puede ser incluida en el equipo de la herramienta.

Las figuras 13 y 17 muestran una cuarta realización en la que además del cuerpo (200) y conjunto cilíndrico (300) se ha dispuesto un conjunto pendular intermedio (360).

El cuerpo (200) tiene un compartimiento (202) para la batería que contiene baterías (208), la tapa frontal (201) y la tapa posterior (209).

A la tapa frontal (201) se ha fijado el interruptor de marcha/paro (203) destinado a interrumpir el suministro eléctrico desde las baterías (208). También se ha fijado a la tapa frontal (201) una plaquita eléctricamente conductora de metal (205) un extremo de esta plaquita está conectada eléctricamente a un polo de las baterías (208) con intermedio de los conductores (207) y del interruptor (203). El otro extremo de dicha plaquita (205) contiene el tornillo roscado (206). Este tornillo roscado está apuntado en un extremo. La punta se acopla en un rebaje cónico realizado en un disco metálico (205) que está montado sobre el conjunto pendular (360).

Sobre la tapa posterior (209) se ha dispuesto una plaquita similar (211), conductor (210) y tornillo roscado con punta (212) que establece contacto con el disco (306) que está montado sobre el conjunto pendular (360).

El conjunto pendular (360) comprende las placas de cubrición no conductoras eléctricamente frontal y posterior (350) y (352) fijadas a las plaquitas metálicas (351) y (353) conectadas a discos metálicos (305) y (306) separados por el separador no conductor eléctricamente (354).

Unos vástagos (312) conectan el conjunto cilíndrico (300) físicamente y eléctricamente con el conjunto pendular (360). El rozamiento impide la rotación libre del conjunto cilíndrico (300) pero este rozamiento puede ser superado por la presión de los dedos, posibilitando de esta manera que el conjunto cilíndrico (300) pueda ser obligado a girar hasta un ángulo predeterminado con respecto al conjunto pendular (360). Las marcas en el exterior del cuerpo cilíndrico (302) permiten observar el ángulo predeterminado de rotación del conjunto cilíndrico (300) con respecto a la horizontal, a través de la ventana (315) realizada en el conjunto pendular (360).

Una vez ajustados al tensado correcto los tornillos (206) y (212) se acoplan con los discos (305) y (306) de manera tal que se suministra corriente eléctrica al conjunto cilíndrico (300) con intermedio de las plaquitas metálicas (351) y (353) y los vástagos (312), permitiendo al mismo tiempo que el conjunto pendular (360) pivote libremente alrededor de los tornillos (206) y (212).

El conjunto cilíndrico (300) comprende un cuerpo cilíndrico (302) y una tapa posterior (303'). Contenidos dentro del cuerpo cilíndrico (302) se encuentra el diodo láser (314), sus circuitos asociados (313), dispositivos ópticos (316) y (319), peso de equilibrado (310) con el vástago de equilibrado fino ajustable (311'), conductores (309) que conectan eléctricamente los circuitos del diodo láser (313) a los vástagos (312) y finalmente dos pesos compensados (307). Estos pesos le dan masa al conjunto cilíndrico (300) montado en el extremo del conjunto pendular (360), posibilitando al conjunto pendular (360) alinearse por si mismo con la vertical por la acción de la gravedad. Se requieren dos pesos así como el peso de equilibrado (310) y el perno de equilibrado fino (311') de forma que el conjunto cilíndrico (300) se encuentra en general en equilibrio alrededor de su eje. Por lo tanto cuando el conjunto cilíndrico (300) es obligado a girar manualmente hasta un ángulo predeterminado no se introduce esfuerzo alguno que pueda desviar el conjunto pendular (360) en separación de la dirección general vertical.

El diodo láser (314) en el soporte (315) en forma de cilindro roscado está montado radialmente en un cuerpo cilíndrico (302). Se genera un haz de luz visible por el diodo láser (314). Este haz divergente es colimado por lentes colimadores (316) montadas en un soporte (317) en forma de cilindro roscado ajustable y el haz de luz paralelo resultante se hace diverger únicamente en el plano general horizontal por lentes (319) generadoras de una línea, las cuales están montadas en los soportes de lentes (318). Con la tapa posterior (209)mantenida contra una superficie en disposición general vertical y plana o con gran proximidad o paralela a la misma, este haz será visible sobre dicha superficie en forma de línea de luz. Haciendo girar el conjunto cilíndrico (300) con respecto al conjunto pendular (360) y alineando marcas del exterior del cuerpo cilíndrico (302) con marcas de una ventana (215) realizada en el conjunto pendular (360) indicando el ángulo deseado con respecto a la horizontal, se puede proyectar una línea de luz de referencia visible de forma general según el plano horizontal o según cualquier plano escogido con respecto a la horizontal. De manera similar, cuando dos puntos sobre una superficie general vertical son iluminados por la línea proyectada de luz, el ángulo entre ellos con respecto a la horizontal se puede determinar por lectura de la escala graduada en ángulo del exterior del cuerpo cilíndrico (302).

Las figuras 18 a 20 muestran una quinta realización que difiere de la cuarta realización principalmente por el hecho de que el cuerpo externo (200) actúa como péndulo como resultado de su capacidad de pivotamiento con respecto cuerpo/asa (700).

El cuerpo/asa (700) tiene una placa frontal (701) y una placa posterior (702) conectadas rígidamente por un extremo. En el otro extremo se han dispuesto tornillos apuntados (206)y (212). Las puntas de estos tornillos se acoplan con rebajes cónicos de los discos metálicos (206) y (212). Las puntas de estos tornillos se acoplan con rebajes cónicos de los discos metálicos (305) y (306).

El cuerpo envolvente (200) tiene un compartimiento (202) para las baterías que contiene baterías (208), un peso (307) y un vástago de equilibrado fino (311), una tapa frontal (350) y una tapa posterior (352).

A la tapa frontal (350) está fijado un interruptor de marcha/paro (203) para interrumpir el suministro eléctrico desde las baterías (208). También está fijada a la tapa frontal (350) una plaquita metálica eléctricamente conductora (205). Un extremo de esta plaquita está conectado eléctricamente a un polo de las baterías (208) con intermedio de los conductores (207) y el interruptor (203). El otro extremo de la plaquita (205) está fijado al disco metálico (305) y al vástago metálico (312).

Sobre la tapa posterior (352) se encuentra una plaquita similar (211), un conductor (210), un disco (306) y un vástago (312).

Los vástagos (312) conectan el conjunto cilíndrico (300) físicamente y eléctricamente al cuerpo (200). El rozamiento impide que el conjunto cilíndrico (300) pueda girar libremente con respecto al cuerpo (200), pero este rozamiento puede ser superado por la presión de los dedos, posibilitando de esta manera que el conjunto cilíndrico (300) pueda ser girado según un ángulo predeterminado con respecto al cuerpo (200). Las marcas en el exterior del cuerpo cilíndrico (302) permiten apreciar a través de la ventana (214) del cuerpo (200) el ángulo predeterminado de rotación del conjunto cilíndrico (300) con respecto a la horizontal.

Una vez ajustados al tensado correcto, los tornillos (206) y (212) se acoplan con los discos (305) y (306) de manera tal que el cuerpo (200) y el conjunto cilíndrico (300) pueden pivotar libremente alrededor de los tornillos (206) y (212). Esto permite que el cuerpo (200) se alineé por gravedad con la vertical. Dado que el conjunto cilíndrico (300) está fijado por rozamiento al cuerpo (200) esta alineación vertical hará girar también el conjunto cilíndrico alrededor de su eje. Cualquier desequilibrio en el cuerpo (200) puede ser rectificado por el ajuste del vástago (311) de equilibrado fino.

El conjunto cilíndrico (300) comprende el cuerpo cilíndrico (302) y la tapa posterior (303'). Dentro del cuerpo envolvente cilíndrico (302) están contenidos los diodos láser (314) conectados eléctricamente por conductores (324) a sus circuitos asociados (313), dispositivo óptico (316) y (319) y conductores (309) que conectan eléctricamente los circuitos (313) del diodo láser a los vástagos (312).

El diodo láser (314) del soporte roscado de forma cilíndrica (315) está montado radialmente en el cuerpo cilíndrico (302). Un haz visible de luz es generado por el diodo láser (314). Este haz divergente es colimado por las lentes colimadoras (316) montadas en el soporte cilíndrico roscado ajustable (317) y el haz de luz paralelo resultante se transforma en haz divergente únicamente en el plano horizontal por la lente generadora de línea (319) que está montada en el soporte (318) de las lentes. Con la tapa posterior (702) mantenida contra una superficie que tiene disposición vertical y plana o mantenida paralelamente con gran proximidad a la misma, este haz será visible sobre la superficie como una línea de luz. Al hacer girar el conjunto cilíndrico (300) con respecto al cuerpo (200) y alinear las marcas del exterior del cuerpo cilíndrico (302) con las marcas de la ventana (214) del cuerpo (200) indicando el ángulo deseado con respecto al horizontal, se puede proyectar una línea de luz de referencia visible de manera general según un plano horizontal o según cualquier ángulo escogido con respecto a la horizontal. En forma similar, cuando dos puntos sobre una superficie vertical son iluminados por la línea de luz proyectada, el ángulo entre ellos con respecto a la horizontal se puede determinar por lectura de la escala graduada del exterior del cuerpo cilíndrico (302).

La figura 21 muestra una sexta realización en forma de una herramienta de referencias soportada manualmente, especialmente adecuada para líneas de referencia para nivelado, plomada, alineación y de referencia sobre una superficie plana en general.

El conjunto cilíndrico (300) está montado en un cuerpo de soporte (700) de sección rectangular hueca y está contenido en un extremo de la herramienta por una ventana transparente curvada (705) que puede estar montada por rozamiento con el cuerpo.

En el otro extremo de la herramienta se encuentran tres ventanas traslúcidas (710) y (720). De estas ventanas tienen marcas paralelas con respecto a la superficie superior e inferior de la herramienta. Cuando las dos mitades del conjunto cilíndrico (300) están dispuestas de manera que la línea de luz láser es transmitida a través del cuerpo de la herramienta la línea proyectada por las ventanas (710) y (720) mostrará la alineación del cuerpo de la herramienta con el ángulo predeterminado.

El conjunto cilíndrico (300) es similar al mostrado en las figuras 2a, 2b, 2c, pero el peso excéntrico (307) utilizado anteriormente ha sido sustituido por las baterías (208).

Además, los tornillos con punta (206), (212) utilizados previamente han sido sustituidos por un conjunto de suspensión magnetizada que incluyen una varilla axial magnetizada (730) cuyos extremos están mantenidos en suspensión magnéticamente en cuerpos (740) de polaridad similar.

Por lo tanto, en cada extremo de la varilla el cuerpo y el extremo de la varilla se repelen entre sí y el conjunto cilíndrico (300) puede alinearse por gravedad sin introducción de error por rozamiento en los extremos de la varilla.

Se puede utilizar un interruptor de proximidad para interrumpir la corriente eléctrica desde las baterías al diodo láser.

Por lo tanto, además de la versatilidad de la herramienta cuando se utiliza de la modalidad de proyección de una línea, se puede imitar la funcionalidad de un nivel de burbuja tradicional pero con mayor exactitud, visibilidad y facilidad de utilización.

Claims (22)

1. Herramienta (100) para marcar referencias mediante luz láser, que comprende un cuerpo envolvente (200), el cual contiene:

un dispositivo láser (314) para emitir un haz de láser visible;

medios de potencia portátiles (208) para activar el dispositivo láser; y

medios de direccionado sensibles a la gravedad (300,307) para establecer una dirección de referencia para el dispositivo láser;

caracterizándose la herramienta por medios ópticos (319) constituidos de manera tal que el haz de láser visible es emitido como haz divergente en un plano único; y cuyo cuerpo incluye:

una superficie externa (209) para su colocación contra una superficie en disposición general vertical, estando dispuesta la superficie externa con respecto a los medios ópticos (319) de manera tal que en su utilización el haz divergente incide en la superficie disposición general vertical, de manera que una línea de luz es proyectada sobre dicha superficie vertical en la dirección de referencia o según un ángulo predeterminado con respecto a la dirección de referencia.

2. Herramienta para el marcado de referencias mediante luz láser, según la reivindicación 1, en el que se disponen medios de control (302) para posibilitar que el dispositivo láser sea desplazado de forma controlada de manera que el haz de láser visible es emitido en una dirección controlada con respecto a dicha dirección de referencia.

3. Herramienta para el marcado de referencias mediante luz láser, según la reivindicación 2, en la que los medios de control (302) se basan en rozamiento.

4. Herramienta para el marcado de referencias mediante luz láser, según la reivindicación 3, en la que el rozamiento es ajustable.

5. Herramienta para el marcado de referencias por luz láser, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el dispositivo láser (319) comprende uno o varios diodos láser (314) y los medios de potencia portátiles comprenden una o varias baterías (208).

6. Herramienta para el marcado de referencias mediante luz láser, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dos haces de láser visibles son producidos directamente según la misma línea pero en direcciones opuestas.

7. Herramienta para el marcado de referencias mediante luz láser, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la que el dispositivo láser (314) está contenido dentro de un primer cuerpo envolvente cilíndrico (302) y los medios de direccionado (307) sensibles a la gravedad están contenidos dentro de un segundo cuerpo envolvente cilíndrico (301), encontrándose dichos primer y segundo cuerpos cilíndricos fijados axialmente entre sí para permitir la rotación de uno con respecto al otro.

8. Herramienta para el marcado de referencias mediante luz láser, según la reivindicación 7, en la que un peso ajustable (307, 311) está contenido en dicho primer cuerpo envolvente cilíndrico para permitir que dicho primer cuerpo envolvente cilíndrico y su contenido sean mantenidos sustancialmente en equilibrio alrededor de su
eje.

9. Herramienta para el marcado de referencias mediante luz láser, según las reivindicaciones 7 a 8, en la que un dispositivo de bloqueo mecánico (204) está dispuesto para permitir que sean inmóviles dicho segundo cuerpo envolvente cilíndrico (301) y su contenido.

10. Herramienta para el marcado de referencias mediante luz láser, según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, en la que el dispositivo láser, los medios portátiles de potencia (208) y los medios de direccionado sensibles de la gravedad (300, 307) son insertables dentro de un cuerpo de soporte (400).

11. Herramienta para el marcado de referencias mediante luz láser, según la reivindicación 10, en la que el cuerpo envolvente de retención (400) comprende una superficie exterior de tope (406) que descansa sustancialmente en el plano del haz de láser visible.

12. Herramienta para el marcado de referencias mediante luz láser, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la que el dispositivo láser (314) está contenido dentro del cuerpo envolvente cilíndrico (302) que está montado con capacidad de rotación en un extremo de un conjunto pendular alargado, estando montado el otro extremo del conjunto pendular alargado con capacidad de rotación en un cuerpo de soporte (400).

13. Herramienta para el marcado de referencias mediante luz láser, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en la que el dispositivo de láser (314) está contenido dentro de un cuerpo envolvente cilíndrico (302) que está montado con capacidad de rotación en un extremo de un conjunto pendular alargado, de manera que dicho extremo del conjunto pendular alargado está montado también de forma rotativa en un cuerpo envolvente de retención.

14. Herramienta para el marcado de referencias mediante luz láser, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en la que los medios de direccionado (300) sensibles a la gravedad comprenden los medios de suministro de potencia portátiles (208).

15. Herramienta para el marcado de referencias mediante luz láser, según la reivindicación 9 y la reivindicación 14, en el que dichos primer cuerpo envolvente cilíndrico (302) y segundo cuerpo envolvente cilíndrico (301) están montados con capacidad de rotación en un extremo de un cuerpo envolvente de retención.

16. Herramienta para el marcado de referencias mediante luz láser, según la reivindicación 15, en la que dichos primer cuerpo envolvente cilíndrico (302) y segundo cuerpo envolvente cilíndrico (301) están montados con capacidad de rotación en el cuerpo de retención (700) por medio de un conjunto de suspensión magnetizado.

17. Herramienta para el marcado de referencias mediante luz láser, según las reivindicaciones 15 o 16, en la que el acceso a dichos primer y segundo cuerpos envolventes cilíndricos tiene lugar a través de una ventana transparente curvada (720) que está acoplada por rozamiento con el cuerpo envolvente de retención (700).

18. Herramienta para el marcado de referencias mediante luz láser, según cualquiera de las reivindicaciones 15 a 17, en la que el otro extremo del cuerpo envolvente de retención (700) está dotado de una serie de ventanas traslúcidas (710, 720) que llevan marcas paralelas.

19. Herramienta para el marcado de referencias mediante luz láser, según la reivindicación 18, en la que se dispone de tres ventanas traslúcidas (710, 720) dispuestas respectivamente en el otro extremo mencionado y en los dos lados del cuerpo envolvente de retención.

20. Herramienta para el marcado de referencias mediante luz láser, según la reivindicación 1, que comprende además un dispositivo de bloqueo (204) para permitir que los medios de direccionado sensibles a la gravedad (300) puedan ser inmovilizados.

21. Herramienta para el marcado de referencias mediante luz láser, según la reivindicación 1, que comprende además un orificio (403, 404) en el cuerpo envolvente para permitir la fijación de la herramienta a la superficie en disposición general vertical.

22. Herramienta para el marcado de referencias mediante luz láser, según la reivindicación 1, que comprende además elementos de fijación de tipo clavija, ventosas o imanes dispuestos en el cuerpo envolvente para permitir la fijación de la herramienta a dicha superficie en disposición general vertical.