NO851833L - Anordning for angivelse av en vinkel eller retning. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en anordning for angivelse

av en ønsket vinkel eller ønsket retning, til hvilken anordning det hører en avlang basisdel samt i det minste et til denne festet helningsfølsomt organ.

Særlig på byggefelt benyttes ofte vertikalmåleanordninger for kontroll av veggers og konstruksjoners lodd og for å bestemme linjer. Vanlige forekommende anordninger er vaterpass og lodd. Den nye teknikken representeres av laseranordninger som baserer seg på avstandsmåling.

Alle kjente løsninger har et begrenset anvendelsesområde. Vaterpassets nøyaktighet er meget avhengig av brukeren, dessuten egner det seg ikke for bestemmelse av linjer, noe som igjen er en hensiktsmessig oppgave for loddet, men som i alminnelighet (tak- gulvlinjering) krever to personer for å kunne benyttes. Vanligvis kan man med et vaterpass bare kontrollere vertikal- og horisontalplanet, mens loddet bare kan benyttes for å kontrollere vertikalretningen. Laseranordninger er kostbare og kompliserte å bruke. Bruken av disse er ikke forsvarlig i annet enn ved kontroll av vertikalretningen (bør benyttes bare på slette flater), og hver kontroll krever i det minste to målinger (avstandsmåling) .

Foreliggende oppfinnelse går ut på å anskaffe en enkel, universal og for enmannsbruk tilpasset retningskontroll-anordning som ikke er beheftet med de ovennevnte ulempene. Karakteristisk for anordningen ifølge oppfinnelsen, til hvilken anordning det hører en avlang basisdel samt i det minste et til denne festet helningsfølsomt måleorgan,såsom en libelle, der organets posisjon er anordnet for å iakttas ved hjelp av detektorelektronikk, og som ved hjelp av en til denne koplet lyd-, lys- eller annen tilsvarende signalanordning angir når måleorganet er i sin midtposi-sjon og den ønskede retning oppnådd, og erkarakterisertved at det helningsfølsomme organet består av en i og for seg kjent libelle der det for å iaktta gassblæren er rettet en lyskilde mot midten av libellen, der intensiteten på refleksjonen av det avgitte lyset kan detekteres med en lysfølsom giver ved hjelp av detektorelektronikk.

Fordelen med anordningen ifølge oppfinnelsen er først og fremst at brukeren ikke behøver å iaktta noe organ for å oppfatte når den ønskede retningen er oppnådd, men anordningen meddeler selv nøyaktig dette. Derved kan brukeren håndtere anordningen alene, og konsentrere seg på å plassere den på riktig måte. For det andre er måleresul-tatene bedre sammenlignbare, og måleresultatet er ikke avhengig av brukerens fagkunnskap.

Praktiske forsøk har vist at refleksjonsflaten som dannes

i væsken av gassblæren fungerer som et meget nøyaktig speil, idet også en mindre bevegelse på blæren omkring sitt likevektspunkt merkbart innvirker på det reflekterte lysets intensitet. For iakttagelse av libellens gassblære kan det fortrinnsvis anvendes en sammenbygd komponent i hvilken det inngår en lysemitterende diode og en lysfølsom transistor i f.eks. 45° vinkel. Med måleorganer av denne typen oppnås altså en meget nøyaktig signalanordning.

Karakteristisk for en hensiktsmessig utførelsesform for oppfinnelsens anordning er at det helningsfølsomme organet på leddbar måte er festet til basisdelen, slik at måle-organenheten er svingbar og låsbar i ønsket vinkel mot basisdelen for angivelse av både forskjellige helninger og vertikal- og horisontalplanet.

En slik enkel foranstaltning gjør signalanordningen

meget mangesidig. Svært ofte ved fremstilling av f.eks. større former og maller forekommer plan og bærekonstruk-sjoner, der helningene kan være hva som helst og til hvilke

det stilles høye presisjonskrav. Tidligere har man måttet kontrollere disse vinklene indirekte ved beregning av et allerede fremstilt eksemplar, hvorved korrigeringer er vanskelig å utføre.

Karakteristisk for en hensiktsmessig utførelsesform for oppfinnelsen er at det til anordningens basisdel hører i det minste en uttrekkbar forlengelsesdel, dvs. forlengelses-skaft, og at det i den således dannede basisdelens andre ende finnes en bøyd bladfjær, et fjærbelastet hjul eller tilsvarende glideorgan. Ved overføring av f.eks. en linje fra taket i et rom til gulvet, har det tidligere vært nød-vendig med to personer og et lodd. Ved å forlenge anordningen ifølge oppfinnelsen tilstrekkelig, ved å plassere den i anordningens ene ende beliggende målespissen ved takets linjemerke og ved å bevege anordningens nedre ende langs gulvet ved hjelp av glideorganet til et lyd- eller lyssignal avgis, kan loddelinjen lett og nøyaktig utføres av en person.

Karakteristisk for en hensiktsmessig utførelsesform for oppfinnelsen er videre at det på basisdelens måleflate finnes to eller flere fra flatene utstikkende innretninger, og at det ved dens ene ende på måleflatens side er anordnet en opphengningsskjerm som holder basisdelen trykket mot flaten som skal måles. Denne utførelsesformen egner seg spesielt for ved husbygging å utføre kontroll av vertikalstillingen på grove betongelementer og lignende.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere ved hjelp av et eksempel som er vist på tegningen, der

fig. 1 viser en utførelsesform for en vertikalmålean-ordning ifølge oppfinnelsen,

fig. 2 viser en annen utførelsesform for en retningsan-giver ifølge oppfinnelsen,

fig.3a viser en utførelsesform for en giver som benyttes i en anordning ifølge oppfinnelsen,

fig. 3b viser responskurven for vinkelendringer ved en giver ifølge fig. 3a, og

fig. 4 viser et eksempel på detektorelektronikk som benyttes i anordningen ifølge oppfinnelsen.

Som vist i fig. 1 utgjøres grunnløsningen av en anordning ifølge oppfinnelsen av en avlang basisdel 1, et til denne tilsluttet helningsfølsomt organ 2 samt av tilleggs-konstruksjoner avhengig av bruken, i dette tilfellet en opphengningsskjerm 3 og avstandsholdere 4. Anordningen benyttes ifølge figuren som et vaterpass, f.eks. for å plassere betongelementet 5 vertikalt. I stedet for å følge blærens bevegelser i den lille libellen, venter man ved bruk av anordningen ifølge oppfinnelsen på et lydsignal, hvorved justeringen av elementets 5 stilling avsluttes.

I fig. 2 vises en anordning ifølge oppfinnelsen der det

er tilsluttet flere redskaper for å gjøre bruken mere universal. Ifølge figuren er det mulig å benytte anordningen for overføring av en linje f.eks. fra tak til gulv ved å plasser den skarpe spissen 10 mot linjemerker i taket 6, ved å forlenge basisdelen 1 den nødvendige strek-ningen med den teleskopiske forlengningsdelen 8 og med en låseskrue 11, slik at glidefjæren 9 når ned til gulvflaten 7, samt ved å forflytte glideorganet langs gulvet mens spissen 10 hele tiden holdes trykket mot merket i taket, inntil lydsignalet høres. Da er retningsanordningen i loddrett stilling, og linjen er blitt overført fra gulv til tak. Forlengelsesdelen 8 kan også bestå av flere inne i hverandre beliggende deler (ikke vist). Dersom man vil overføre et punkt, kan loddingen utføres i to forskjellige retninger, idet skjæringspunktet for de overførte linjene

er det ønskede punktet, eller ved å forsyne måleorganet 3 med to f.eks. vinkelrett i samme plan mot hverandre stående helningsfølsomme givere.

I utførelsesformen ifølge fig. 2 er måleorganet 3 leddbart svingbart med et hengsel 12 ved en til basisdelen 1 festet gradert halvsirkelskives 13 midtpunkt, slik at vinkelen som måleorganet 3 danner og samtidig basisdelens 1 nødvendige avvikelse fra vertkalstillingen for at den helningsfølsomme giveren skal være i sin midtstilling, er direkte utlesbar fra måleorganets 3 ene sides stilling i forhold til grad-skiven 13. Måleorganet kan låses i ønsket stilling under målingen. Utstyrt på denne måte kan anordningen ifølge oppfinnelsen benyttes for å bestemme et hvilket som helst plans vinkel i forhold til horisontal- eller vertikalplanet.

I fig. 3a er det vist en løsning på detektering av helning-en, som baserer seg på en tradisjonell libelle 14 som benyttes i et vaterpass. Den luftblæren 15 som befinner seg i libellen danner en speilflate som reflekterer lyset som kommer fra den i refleksjonskretsen 16 beliggende, infra-rødt lys emitterende dioden. Når luftblærens 15 midtpunkt ligger på refleksjonskretsens senders (f.eks. infrarød diode) og mottagerens (f.eks. fototransistor) optimale lysbaners skjæringspunkt, reflekterer speilet det fra senderen utkommende lyset symmetrisk i forhold til speil-flatens normal, hvorved et kraftig reflektert lys treffer mottagerens lysfølsomme flate. Dersom luftblærens 15 midtpunkt avviker bare en anelse fra de nevnte banenes skjæringspunkter, reflekteres lyset vesentlig forbi mot-tageren .

Det reflekterte lysets intensitet registreres i elektronikkenheten 17 som avgjør hvorvidt blæren 15 er i midten av libellen 14 eller ikke. Dersom blæren er i midten av libellen, angis dette ved å avgi et lys-, lyd- eller lignende signal. Libellen 14, refleksjonskretsen 16, elektronikkenheten 17 og dens signalanordning 18 kan

sammen danne nevnte helningsfølsomme organ 2.

Fig. 3b viser en på empirisk måte oppnådd responskurve på vinkelendringer for giveren i fig. 3a. Det er observert at selv om anordningens utskillingsevne skulle begrense seg bare til intensitetstoppen, er nøyaktigheten likevel i det minste 0,5 grader. Detekteringsgrensen kan likevel lett velges til ønsket verdi. Man kan også ifølge figuren velge to detekteringsgrenser I og II som motsvarer vinkelområdene al og all. Derved muilggjøres f.eks. avgivelse av tilnærmingssignaler i form av et brutt lydsignal når man nærmer seg vinkelområdet al fra området all, og når signalnivået har oppnådd detekteringsnivået I, angis et kontinuerlig signal. Detekteringsgrensene

kan også tolkes som to forskjellige aksepteringsgrenser som motsvarer forskjellige nøyaktighetsklasser.

I fig. 4 er det vist eksempel på den i fig. 3a forekommende detekteringskretsens elektronikkenhet 17. Dennes funksjon er følgende: Når luftblæren i libellen ikke ligger innen refleksjonskretsens rekkevidde, er refleksjonen lav av det fra lys-dioden Dl utgående lyset til fototransistoren Tl. Når blæren forflytter seg innen rekkevidden, forsterkes reflek-sjonene, hvorved spenningsnivået ved punktet X synker og underskrider spenningsnivået ved punkt Y. Derved gir for-sterkeren 21 en styring til oscillatoren 19 som forsterket av transistoren T2 genererer et brutt lydsignal i summeren 18 (se også fig. 3b, nøyaktighetsområde II). Når blæren forflytter seg enda mere mot libellens midtpunkt, forbedres refleksjonsvinkelen, og spenningsnivået i punkt X underskrider spenningsnivået i punkt Z. Derved gir operasjonsforsterkeren 20 til transistoren T2 en styring for kontinuerlig summesignal (nøyaktighetsområde I).

Ved å velge spenningsnivåene i punktene Y og Z hensikts messig, oppnås den ønskede nøyaktigheten for detekterings-anordningen. Kondensatorene Cl og C2 eliminerer virkning-ene av de mekaniske vibrasjonene ved påkoplingstrinnet.

For en fagmann på området er det klart at oppfinnelsens forskjellige bruksområder ikke begrenser seg til det oven-for anførte eksemplet, men kan variere innen rammen for de etterfølgende patentkrav.

Claims (5)

1. Anordning for avgivelse av en ønsket vinkel eller retning, omfattende en avlang basisdel (1) samt i det minste et til denne festet helningsfølsomt organ, såsom en libelle (14), der organets (14,18) stilling er anordnet for å iakttas ved hjelp av en detektorelektronikk (17,20), og som ved hjelp av en til denne koplet lyd-, lys- eller annen tilsvarende signalanordning (24) angir når måleorganet er i sin midtstilling, og den ønskede retning er oppnådd,karakterisert vedat det helningsfølsomme organet består av en i og for seg kjent libelle (14), for hvis gassblæres (15) iakttagelse mot libellens midtpunkt er rettet en lyskilde (Dl), der intensiteten i refleksjonen av det avgitte lyset kan detekteres med en lysfølsom giver (Tl) ved hjelp av detektorelektronikk (17).

2. Anordning ifølge krav 1,karakterisertved at det for iakttagelse av libellens (14) gassblære (15) benyttes en sammenbygd komponent (16) i hvilken det inngår en lysemitterende diode (Dl) og en lysfølsom transistor (Tl).

3. Anordning ifølga krav 1 eller 2,karakterisert vedat det helningsfølsomme organet er festet til basisdelen (1) med et hengsel (12), slik at måle-organenheten (2) er svingbar langs vinkelgraderingen (13) i ønsket vinkel mot basisdelen (1) for angivelse av forskjellige vinkler.

4. Anordning ifølge krav 1,2 eller 3,karakterisert vedat det til anordningens basisdel (1) hører i det minste en uttrekkbar forlengelsesdel (8), dvs. for-lengelsesskaft, og at det i den således dannede basisdelens andre ende er anordnet en bøyd bladfjær (9), et fjærbelastet hjul eller tilsvarende glideorgan.

5. Anordning ifølge et eller flere av kravene fra 1-4,karakterisert vedat det på basisdelens måleflate er to eller flere fra flaten utstikkende avstandsholdere (4), og at det ved dens ende på måleflatens side er anordnet en opphengningsskjerm (3) som holder basisdelen (1) trykket mot flaten som skal granskes.