ITVA20030017U1

ITVA20030017U1 - PENDULUM INCLINOMETER

Info

Publication number: ITVA20030017U1
Authority: IT
Inventors: Oreste Ferrari
Original assignee: Oreste Ferrari
Priority date: 2003-08-08
Filing date: 2003-08-08
Publication date: 2005-02-09

Description

“INCLINOMETRO A PENDOLO” "PENDULUM INCLINOMETER"

Il presente trovato concerne i dispositivi di misura dell’inclinazione di una superficie rispetto ad un linea orizzontale e più precisamente un inclinometro a pendolo. The present invention relates to devices for measuring the inclination of a surface with respect to a horizontal line and more precisely a pendulum inclinometer.

In tantissime applicazioni pratiche è necessario disporre una superficie piana di un oggetto in orizzontale o in verticale. Lo strumento utilizzato per verificare che ciò sia fatto in modo corretto è la livella. In many practical applications it is necessary to arrange a flat surface of an object horizontally or vertically. The tool used to verify that this is done correctly is the spirit level.

Una livella è costituita da un'intelaiatura definente almeno una superficie piana di appoggio, e da uno o più tubi trasparenti riempiti parzialmente di liquido. Tipicamente, una livella ha un tubo trasparente orientato lungo un asse orizzontale e un altro orientato lungo un asse verticale. Esistono anche delle livelle, invero meno diffuse delle prime, che hanno altri tubi orientati lungo assi inclinati di 45° rispetto alla verticale. A level is constituted by a framework defining at least one flat support surface, and by one or more transparent tubes partially filled with liquid. Typically, a spirit level has a transparent tube oriented along a horizontal axis and another oriented along a vertical axis. There are also spirit levels, actually less common than the first, which have other tubes oriented along axes inclined at 45 ° with respect to the vertical.

Con questi strumenti si può solo verificare se una superficie ha o meno una ben precisa inclinazione, coincidente con quella dell'asse di uno dei tubi, ma non si può misurare una generica inclinazione di una superficie. With these instruments it is only possible to verify whether or not a surface has a very precise inclination, coinciding with that of the axis of one of the pipes, but it is not possible to measure a generic inclination of a surface.

Inoltre la livella è uno strumento di limitata precisione, dovuto al fatto che la bolla d’aria non può essere troppo piccola altrimenti non sarebbe visibile con facilità. Accade cosi che variazioni relativamente piccole dell'inclinazione di una livella non siano rilevabili, perché il conseguente spostamento della bolla d'aria in un tubo qualsiasi è piccolo rispetto alle dimensioni della bolla. Furthermore, the spirit level is an instrument of limited precision, due to the fact that the air bubble cannot be too small otherwise it would not be easily visible. It thus happens that relatively small variations in the inclination of a spirit level are not detectable, because the consequent displacement of the air bubble in any tube is small compared to the size of the bubble.

È stata trovata una soluzione a questi inconvenienti consistente in un inclinometro a pendolo di facile realizzazione, che permette di misurare l’inclinazione di una superficie piana. Il presente trovato è sostanzialmente composto di un contenitore cilindrico ermeticamente chiuso e riempito di liquido, in cui è contenuto un pendolo immerso nel liquido, imperniato su un perno interno del contenitore e libero di ruotare intorno ad esso, avente mezzi indicatori d’inclinazione sul pendolo e sul contenitore che cooperano per individuare l'inclinazione. A solution to these drawbacks has been found consisting in an easy-to-make pendulum inclinometer, which allows you to measure the inclination of a flat surface. The present invention is substantially composed of a cylindrical container hermetically closed and filled with liquid, in which a pendulum immersed in the liquid is contained, hinged on an internal pin of the container and free to rotate around it, having inclination indicating means on the pendulum. and on the container that cooperate to identify the inclination.

Una caratteristica essenziale del presente trovato consiste nel fatto che il peso del pendolo è uguale al peso di liquido spostato, per cui il pendolo immerso nel liquido può ruotare intorno al perno senza che quest'ultimo debba sostenerne il peso. An essential feature of the present invention consists in the fact that the weight of the pendulum is equal to the weight of the displaced liquid, so that the pendulum immersed in the liquid can rotate around the pin without the latter having to support its weight.

Il trovato è più precisamente definito nelle annesse rivendicazioni. The invention is more precisely defined in the attached claims.

I diversi aspetti e vantaggi del trovato risulteranno ancor più evidenti attraverso una descrizione dettagliata facendo riferimento ai disegni allegati, in cui: The various aspects and advantages of the invention will become even more evident through a detailed description with reference to the attached drawings, in which:

la Figura 1 mostra una vista esplosa di un inclinometro del presente trovato; Figure 1 shows an exploded view of an inclinometer of the present invention;

la Figura 2 mostra una forma di realizzazione del pendolo; Figure 2 shows an embodiment of the pendulum;

la Figura 3 è una vista in sezione del disco di Figura 2; Figure 3 is a sectional view of the disk of Figure 2;

la Figura 4 mostra un attrezzo per misurare l'inclinazione di una superficie incorporante l'inclinometro di Figura 1. Figure 4 shows a tool for measuring the inclination of a surface incorporating the inclinometer of Figure 1.

Una vista dei vari componenti dell'inclinometro del presente trovato secondo una forma preferita di realizzazione è mostrata in Figura 1. Il contenitore cilindrico è costituito da due parti identiche 1 e 2 composte di materiale trasparente, ad esempio Polimetil-Metacrilato (PMMA), che definiscono al loro interno una cavità cilindrica. Rispettivi perni 3 su cui incemierare il pendolo si ergono sostanzialmente al centro delle superfici circolari interne dei corpi 1 e 2. Le due parti 1, 2 sono unite a tenuta da incastri maschio-femmina 4, 5 disposti sui bordi combacianti. A view of the various components of the inclinometer of the present invention according to a preferred embodiment is shown in Figure 1. The cylindrical container consists of two identical parts 1 and 2 composed of transparent material, for example Polymethyl-Methacrylate (PMMA), which they define a cylindrical cavity inside. Respective pins 3 on which the pendulum is hinged substantially rise at the center of the internal circular surfaces of the bodies 1 and 2. The two parts 1, 2 are tightly joined by male-female joints 4, 5 arranged on the mating edges.

Sulle due metà del contenitore trasparente 1, 2 è incisa una scala graduata in gradi sessagesimali o centesimali, preferibilmente sulle pareti circolari interne del contenitore in modo da prevenirne la cancellazione o il danneggiamento per usura. On the two halves of the transparent container 1, 2 a graduated scale in sexagesimal or centesimal degrees is engraved, preferably on the internal circular walls of the container so as to prevent its erasure or damage due to wear.

Il pendolo è un disco di plastica con un foro 8 composto da due corpi identici 7a e 7b sostanzialmente cilindrici. I corpi cilindrici 7a e 7b sono sagomati in modo da definire un alloggiamento 9 in cui incastrare una zavorra 10, ad esempio un cilindro di acciaio, e ima cavità piena d'aria 11, disposta dalla parte diametralmente opposta aH'alloggiamento 9 per la zavorra rispetto al foro 8. The pendulum is a plastic disc with a hole 8 made up of two identical substantially cylindrical bodies 7a and 7b. The cylindrical bodies 7a and 7b are shaped so as to define a housing 9 in which to fit a ballast 10, for example a steel cylinder, and an air-filled cavity 11, arranged on the part diametrically opposite to the housing 9 for the ballast. with respect to hole 8.

Il pendolo viene realizzato unendo i due corpi cilindrici 7a e 7b mediante degli incastri maschio-femmina 12, 13 con la zavorra 10 incastrata nel rispettivo alloggiamento 9, e la cavità 11 vuota chiusa ermeticamente. Con la zavorra 10 e la cavità 11 il baricentro del pendolo è spostato dal centro verso il bordo del disco. The pendulum is made by joining the two cylindrical bodies 7a and 7b by means of male-female joints 12, 13 with the ballast 10 wedged in the respective housing 9, and the hermetically sealed empty cavity 11. With the ballast 10 and the cavity 11 the center of gravity of the pendulum is displaced from the center towards the edge of the disc.

Quindi si infila il disco forato sui perni 3, si chiude il contenitore cilindrico 1, 2 e lo si riempie completamente di un liquido attraverso un foro (non mostrato in figura) presente sulla parte 2, che viene poi chiuso con una vite di tenuta (non mostrata). Per effetto della gravità, il pendolo ruota intorno ai perni fino ad arrestarsi in una posizione di equilibrio stabile in cui la zavorra 10 si trova al disotto dei perni 3 e la cavità ermeticamente chiusa 11 al disopra. Then the perforated disk is inserted on the pins 3, the cylindrical container 1, 2 is closed and it is completely filled with a liquid through a hole (not shown in the figure) present on the part 2, which is then closed with a sealing screw ( not shown). Due to the effect of gravity, the pendulum rotates around the pins until it stops in a stable equilibrium position in which the ballast 10 is below the pins 3 and the hermetically closed cavity 11 above.

In questa posizione stabile, l'indicatore 14 inciso sul disco è disposto in direzione verticale. L'indicatore 14 visto in trasparenza attraverso il contenitore cilindrico 1, 2 sovrapposto alla scala graduata 6, indica l'inclinazione del pendolo. In this stable position, the indicator 14 engraved on the disc is arranged in the vertical direction. The indicator 14 seen in transparency through the cylindrical container 1, 2 superimposed on the graduated scale 6, indicates the inclination of the pendulum.

Preferibilmente, il contenitore cilindrico sarà riempito di glicol-etilene, che è un liquido che non congela alle basse temperature che si raggiungono all'aperto d'inverno, garantendo così il funzionamento dell'inclinometro in qualunque condizione climatica. Preferably, the cylindrical container will be filled with ethylene glycol, which is a liquid that does not freeze at the low temperatures reached outdoors in winter, thus ensuring the operation of the inclinometer in any climatic condition.

Una caratteristica fondamentale del presente trovato consiste nel fatto che il pendolo è completamente immerso nel liquido e il suo peso è equilibrato dalla spinta di Archimede. Questa caratteristica è importante perché in questo modo il pendolo non grava sui perni su cui è incernierato, e quindi può ruotare liberamente intorno ad essi praticamente senza attrito. A fundamental characteristic of the present invention consists in the fact that the pendulum is completely immersed in the liquid and its weight is balanced by Archimedes' thrust. This feature is important because in this way the pendulum does not weigh on the pins on which it is hinged, and therefore can rotate freely around them practically without friction.

Il rilievo 15 intorno al foro a contatto con le superfici interne del contenitore cilindrico 1, 2, serve ad impedire movimenti trasversali del disco. Convenientemente il foro 8 del pendolo sarà svasato per infilare più facilmente i perni in esso. The relief 15 around the hole in contact with the internal surfaces of the cylindrical container 1, 2 serves to prevent transverse movements of the disc. Conveniently, the hole 8 of the pendulum will be countersunk to more easily insert the pins therein.

Preferibilmente, i corpi cilindrici 7a e 7b sono composte di una plastica opaca, come l'Acrilonitrile-Butadiene-Stirene (ABS), in modo da vedere in trasparenza l'indicatore sovrapposto ad una sola delle scale graduate incise sul contenitore cilindrico 1, 2. Preferably, the cylindrical bodies 7a and 7b are composed of an opaque plastic, such as Acrylonitrile-Butadiene-Styrene (ABS), in order to see the indicator superimposed on only one of the graduated scales engraved on the cylindrical container 1, 2 .

Per fare in modo che il peso del pendolo immerso nel glicol-etilene (peso specifico l,l lg/cm3) sia equilibrato dalla spinta di Archimede, il pendolo può convenientemente essere costituito da un disco di plastica ABS di 80mm di diametro e 16mm di altezza che racchiude al suo interno un cilindretto 10 di zavorra di acciaio inox del peso di 20g incastrato in un alloggiamento cilindrico 9 di 17mm di diametro e 12mm di altezza, e avente una cavità interna ermeticamente chiusa 11 di forma cilindrica del diametro di 30mm e altezza di 12mm. To ensure that the weight of the pendulum immersed in ethylene glycol (specific weight l, l lg / cm3) is balanced by Archimedes' thrust, the pendulum can conveniently consist of an ABS plastic disk with a diameter of 80mm and a diameter of 16mm. height that encloses within it a cylinder 10 of stainless steel ballast weighing 20g embedded in a cylindrical housing 9 of 17mm in diameter and 12mm in height, and having a hermetically closed internal cavity 11 of cylindrical shape with a diameter of 30mm and height of 12mm.

La Figura 2 mostra il disco ottenuto unendo le due parti 7a e 7b. Preferibilmente, anche sulla superficie laterale del disco è incisa una scala graduata 16, in modo da poter leggere l'inclinazione guardando l'inclinometro anche di lato. Figure 2 shows the disk obtained by joining the two parts 7a and 7b. Preferably, a graduated scale 16 is also engraved on the lateral surface of the disc, so that the inclination can be read by looking at the inclinometer also from the side.

Per meglio chiarire la struttura dei corpi cilindrici 7a e 7b, in Figura 3 è mostrata una vista in sezione del disco effettuata in corrispondenza dell'indicatore 14. In essa si distinguono il rilievo 15, il foro 8 con lo svaso di invito, l'alloggiamento 9 con la zavorra 10 e la cavità 11 piena d'aria. To better clarify the structure of the cylindrical bodies 7a and 7b, Figure 3 shows a sectional view of the disc made in correspondence with the indicator 14. It shows the relief 15, the hole 8 with the leading edge, the housing 9 with ballast 10 and cavity 11 filled with air.

L'inclinometro del presente trovato può convenientemente essere montato su un'intelaiatura costituita di un profilato di alluminio definente una superficie piana di appoggio, in modo che le superfici di base graduate del contenitore cilindrico siano visibili, come mostrato in Figura 4, per realizzare un attrezzo di facile uso per verificare che una superficie abbia un'inclinazione desiderata. The inclinometer of the present invention can conveniently be mounted on a frame consisting of an aluminum profile defining a flat support surface, so that the graduated base surfaces of the cylindrical container are visible, as shown in Figure 4, to provide a easy-to-use tool to check that a surface has a desired inclination.

Il contenitore cilindrico è dotato di alette 17 per poter comodamente fissare l'inclinometro su un'intelaiatura costituita da un profilato di alluminio sagomato. Su queste alette, così come su entrambe le basi del disco, sono riportati dei cerchietti di centratura, rispettivamente 18 e 19. Quando si monta l'inclinometro sull'intelaiatura, bisogna aver cura che tutti questi cerchietti siano allineati quando l'intelaiatura e poggiata su una superficie orizzontale. The cylindrical container is equipped with fins 17 in order to be able to conveniently fix the inclinometer on a frame made up of a shaped aluminum profile. On these fins, as well as on both disc bases, there are centering circles, 18 and 19 respectively. When mounting the inclinometer on the frame, it is necessary to take care that all these circles are aligned when the frame is resting on a horizontal surface.

Preferibilmente, sull'intelaiatura sarà definita un'apertura superiore 20 per poter leggere l'inclinazione della superficie su cui è poggiato l'attrezzo anche guardandolo dall'alto. Preferably, an upper opening 20 will be defined on the frame in order to be able to read the inclination of the surface on which the tool rests even when looking at it from above.

Claims

CLAIMS 1. Pendulum inclinometer comprising a transparent cylindrical container (1, 2) hermetically closed and filled with a liquid, having at least one pin (3) that rises perpendicularly from one of the two base surfaces towards the inside of the container; a disc-shaped pendulum (7a, 7b, 10) hinged on said pin (3) and free to rotate, completely immersed in said liquid and whose weight is substantially equal to the weight of the displaced liquid volume; inclination indicating means (6, 14) on said pendulum and on said transparent container (1, 2) mutually cooperating with each other to indicate the inclination.

2. The inclinometer of claim 1, in which at least one graduated scale (6) in sexagesimal or centesimal degrees is engraved on the base surfaces of said cylindrical container (1, 2) to measure the inclination and on said pendulum a indicator (14).

3. The inclinometer of claim 1, wherein said pendulum is constituted by a disk having a central hole (8) which can be inserted on said pin and having an internal cavity (11) hermetically closed and full of air, and by a ballast ( 10) contained in an internal housing (9) diametrically opposite to said air-filled cavity (11).

4. The inclinometer of claim 3, on whose lateral surface of said disk a graduated scale (16) is engraved to measure the inclination of the pendulum with respect to the reference line.

5. The inclinometer of claim 3, in which said liquid is ethylene glycol, said disc is of acrylonitrile-butadiene-styrene or ABS and said transparent cylindrical container is of polymethyl-methacrylate commonly known as PMMA.