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Wasserwaage zur Bestimmung und Festlegung von Höhenunterschieden Die
Erfindung betrifft eine Wasserwaage mit verstellbarer Libelle und selbsttätiger
Höhenbestimmung zur Ermittlung und Feststellung von Höhenunterschieden in metrischen
Maßeinheiten.
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Während das Messen von Neigungen in Winkelgraden an sich nicht neu
ist, war es bisher doch nicht möglich, mit einer Wasserwaage kleine und kleinste
Höhenunterschiede in metrischen Maßeinheiten und deren Unterteilungen je Meter in
einfacher Art genau zu bestimmen und festzulegen.
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Bekannt sind Wasserwaagen, bei denen das bewegliche Ende eines Libellenfußes
auf einer Keilfläche gleitet, dadurch, daß der Keil zur Libelle bewegt wird. Dieses
bekannte Meßgerät kann ,aber einen Anspruch auf Genauigkeit nicht machen. Aus den
Abb.2 und 3 und der Beschreibung geht hervor, daß sich beide Gegenstände, der bekannte
und der Erfindungsgegenstand, nicht nur im. äußeren Aufbau unterscheiden, sondern
daß ihnen zwei völlig verschiedene Grundsätze zugrunde liegen.
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Es sei in den Abb. 2 und 3 ABC = 'Stell, keildreieck, c = Libellenfuß,
m = Drehpunkt des Libellenfußes, S = Teilungsskala.
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In A,bb.2, die die Wirkungsweise des bekannten Gerätes geometrisch
darstellt, und in Abb.3, die die Wirkungsweise des Erfindungsgeg-enstandes geometrisch
zeigt, ist ein Meßbereich von q.5° angenommen. Das entspricht einer Steigung von
i m. pro Meter der Waagerechten. Das bekannte Gerät arbeitet mit einer gleichmäßigen
Skala, bei der gleiche Verschiebungen des Stellkeiles gleichen Änderungen der Steigung
entsprechen.
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Möglich wird ,eine gleichmäßig unterteilte Skala nur, wenn A-C als
Kurve ausgeführt wird. Demgegenüber wird beim Erfindungsgegenstand keine Kurve,
sondern eine schiefe Ebene verwendet und trotzdem eine unbedingt genaue Ablesung
auf gleichmäßig unterteilter Skala erreicht. Zum Beweis dessen, daß das bekannte
Gerät bei Verwendung einer ;schiefen Ebene diese Genauigkeit nichterreicht, diene
Abb. 2.
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Wird das Stell.heildreieck A,BC um A-B in Richtungen so verschoben,
daß sich in mit A deckt, so beschreibt der Libell@enfuß c seinen Winkel von q..5°
= Lage c"'. Der Nullpunkt der Skala S auf A;-B deckt sich so mit m.
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Wird dagegen das Stellk:eildreleck in Richtung in nur um die Hälfte
der StreckeA-B verschoben, so wird von dem Libell@enfuß c ein Winkel beschrieben,
der nicht der Steigung von 5ocm auf i m entspricht (vgl. Lage A'B'C' und
c'). Eine Steigung von 5o cm. auf i m wird ,erst bei Verschiebung des Stellkeiles
in Lage A"B"C" -erreicht. Hieraus geht einwandfrei hervor, daß eine Ablesung auf
einer gleichmäßig unterteilten Skala bei dem bekannten Gerät nicht möglich ist.
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Aus Abb.3 ist ersichtlich, daß der Erfindungsgegenstand :ein Ablesen
auf einer gleichmäßig unterteilten Skala S dadurch ermöglicht,
daß
ein verschiebbarer Lib,ellenfuß c nicht unmittelbar auf einer Keilfläche ArB ruht,
sondern auf einem in gleichbleibendem Abstand zum Drehpunkt na bewegtere
Steuerstift 1 geführt wird, der senkrecht- zur Auflag@q'-fläche auf der Keilfläche
AAB gleitet.
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Eine Ausführungsform des Gerätes ist in Abb. i dargestellt.
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Auf einem Profilstück a gleitet @ein@@ Schlitten b, an dem das eine
Ende eines Libellenhalters j in 1 beweglich gelagert ist, während das andere Ende
des Libellenhalters j auf einem Steuerstift d des Glcitschi.eb.ers ruht, der seinerseits
nach der Erfindung senkrecht zur Auflagefläche geführt wird und sich im gleichbleibenden
Abstand zum Drehpunkt1 bewegt. Zur senkrechten Führung dient nach der Erfindung
ein Steuerstift, der sich. senkrecht zur Auflagefläche bewegt. Das andere Ende des
Steuerstiftes ;d des Gleitschiebers stützt sich auf eine fststehende Keilfläche,
wie bekannt, auf. Bei Verwendung einer normalen Maßskala mit Millimeterunterteilung
erreicht man bereits eine Genauigkeit von etwa l!lo mm pro Meter.
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Die Abb. i zeigt die Erfindung im Gebrauch auf einer um 45,4 cm pro
Meter geneigten Fläche-ArB in der Seitenansicht.
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Bei der Messung wird der Schlitten b so lange verschoben, bis die
Libelle k einspielt. Die Unterkante des Libellenhalters j gegenüber der Unterkante
des Profilstückes a entspricht alsdann dem jeweiligen Neigungswinkel der gemessenen
Fläche. Zur Ablesung kann man zweckmäßig an der Seitenwand o, des Schlittens
b eine Noniusteilung ,i oder eine andere Unterteilung anbringen, durch tkL,
man alsdann auf der Skala lt den Höhen-@@erschied baw. die Abweichung von der wagerechten
Ebene ablesen kann.
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Die Neuerung und der technische Fortschritt der Erfindung besteht
darin, daß das bewegliche Ende des Libellenhalters j auf einem senkrecht zur Auflagefläche
geführten Führungsstift d ruht, dessen Mittelachse sich im gleichbleibenden Abstand
zum Drehpunkt 1 bewegt und sich mit seinem unteren Ende auf ein Keilstück c aufstützt.
Durch diese Anordnung kann die obere Gleitfläche des Keilstückes c völlig gerade
geschliffen werden und gleichmäßig unterteilte metrische Maßskalen verwendet werden,
so d.aß über den ganzen Meßbereich ,eine unbedingte Genauigkeit erzielt wird.