CN1664503A - 水准仪 - Google Patents

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Abstract

一种水准仪，具有一个由空心型材制成的水准仪体(1)，它具有一个其底面构成一个测量面(6)的底壁(2)、一个顶壁(3)和使底壁(2)与顶壁(3)连接的侧壁(4，5)，该水准仪还具有一个用于水平测量的水平水准器(7)，它设置在水准仪体(1)的一个框形空隙(8)里面并且通过一个固定装置(9)固定在水准仪体(1)里面，该固定装置具有一个水准器座(15)、在其中固定水平水准器(7)，和至少一个夹紧部件(16)，该夹紧部件为了使固定装置(9)夹紧在水准仪体(1)中可以相对于水准器座(15)推移。在固定装置(9)的夹紧状态所述至少一个夹紧部件(16)支承在顶壁(3)的内侧上并且使水准器座(15)顶压在底壁(2)的内侧上。

Description

水准仪
技术领域
本发明涉及一种水准仪，它具有一个由空心型材制成的水准仪体，该水准仪体具有一个底壁、其底面构成一个测量面，一个顶壁和使底壁与顶壁连接的侧壁，该水准仪还具有一个用于水平测量的水平水准器，它设置在水准仪体的一个框形空隙里面并且通过一个固定装置固定在水准仪体里面，该固定装置具有一个水准器座、在其中固定水平水准器，和至少一个夹紧部件，它为了使固定装置夹紧在水准仪体中可以相对于水准器座推移。
背景技术
由DE 36 06 774 C2已知一种上述形式的水准仪。水准器座具有横撑体凸台，它们与构成夹紧部件的横撑体共同起作用。通过将横撑体从其被动位置推到其主动位置使横撑凸台顶压在水准仪体侧壁的内侧上，由此使水平水准器的固定装置夹紧在水准仪体里面。对于DE 36 06 774 C2所述的装置尽管给出一个使水平水准器的固定装置夹紧在水准仪体里面的简单装配，但是已经证实，在温度变化时不能最佳地维持水准器相对于水准仪体测量面的调整。也只能非常受限制地接受水准仪体轮廓横截面与固定装置部件的误差。
此外还已知将水平水准器的固定装置粘接在水准仪体里面和卡紧在水准仪体空隙里面。在这里也出现问题，由于温度变化影响测量精度。
此外已知一个固定装置，其中装进框形空隙的水准器座通过一个由夹紧螺栓调整的夹紧部件顶压在空心型材顶壁的内侧上。同时通过在对水准仪体顶壁顶压的方向上在一个部位中的略微塑性变形实现水准器相对于水准仪体的调整，在该部位水准器座顶压在顶壁上。尽管这个固定装置的温度特性与前述固定装置相比更好，但是安装和调整比较费事。顶壁的以后变形(例如由于水准仪在使用过程中的撞击)直接影响到水平水准器相对于测量面的调整。
发明内容
本发明的目的是，提供一个水准仪，其中温度变化尽可能微小地影响水平水准器的测量精度。按照本发明这一点通过一种具有权利要求1特征的水准仪得以实现。
因为至少一个夹紧部件使水准器座顶压在一个底壁的内侧上，该底壁的底面构成测量面，尽管不同部件(水准仪体、水准器座、夹紧部件和指示器)存在不同的膨胀系数但可以使其对测量精度的影响特别小。水准仪体、水准器座和夹紧部件的不同膨胀值可以有利地通过夹紧部件的弹性弯曲结构补偿。水准仪体的横截面误差和置入部件(水准器座和夹紧部件)的误差同样可以有利地通过夹紧部件的弹性弯曲结构吸收。
在本发明的一个优选实施例中，所述夹紧部件由U形弓腿构成并具有两个通过一个连接侧腿连接的臂，其从连接侧腿伸出来的端部在框形开孔两侧(以水准仪体纵向长度为基准)支承在顶壁的内侧上。在此所述连接侧腿在固定装置的装配状态与水准器座连接(例如通过一个卡扣连接)并弹性弯曲，其中一个顶压力施加到水准器座上，通过该顶压力使这个水准器座相对于水准仪体的底壁顶压。
优选在固定装置的装配(＝夹紧)状态至少一个夹紧部件与水准器座通过一个夹紧连接连接(＝定位)。这一点能够实现固定装置在水准仪体中非常简单的装配。
附图说明
下面借助于附图详细描述本发明的其它优点和细节。在附图中：
图1以立体图示出一个按照本发明的水准仪的实施例，
图2以侧视图示出水准仪在水平水准器处的局部，
图3示出图2中的中间部分的轴向视图(观察方向C)，
图4示出沿着图3中剖切线B-B的垂直纵向截面图，
图5示出沿着图2中剖切线A-A的横截面图，
图6以分解图示出图2中间部分的水准仪部件，
图7以对应于图2的侧视图示出固定装置的装配期间(在夹紧部件与水准器座定位之前)，
图8以与图3类似的视图示出对应于图7的装配状态，
图9示出沿着图8剖切线E-E的垂直纵向截面图，
图10示出沿着图7中剖切线D-D的横截面图，
图11至14对应于图7至10的视图，但是在夹紧部件与水准器座的相互定位状态，
图15以立体图示出通过一个装配工具进行装配的期间，
图16以立体图示出本发明的另一实施例，
图17以垂直纵向截面图示出与图13类似的本发明的另一实施例。
具体实施方式
在图1至15中示出本发明的第一实施例。所述水准仪具有一个水准仪体1，它由一个空心型材制成，它具有一个底壁2、一个顶壁3和侧壁4，5，侧壁使底壁与顶壁相互连接。所述底壁2的底面构成一个测量面6。所述水准仪为了进行水平测量具有一个水平水准器7，它设置在水准仪体1的一个框形空隙8里面，为此使用一个固定装置9。在所示实施例中并如同常见的水准仪一样，所述水准仪为了进行垂直测量还具有一个垂直水准器10。这个水准器同样通过一个固定装置固定在水准仪体的一个框形空隙里面。所述垂直水准器的固定装置的结构与本发明的关系是不重要的因此不必进一步描述。这种用于垂直水准器的固定装置可以通过常见的方式构成。原则上也可以省去一个垂直水准器。在所述水准仪体1的端部中可以插进端盖50。
所述水平水准器7可以通过常见的方式构成并具有一个水准器体11，它具有一个隧道形的空心空间，在其中充入含有一个气泡12的水准器液体。为了标记水平位置，所述水准器体11配有标记环13。该水准器体11粘接在一个在端面和底面上包围这个水准器体的框架14里面，因此该框架在侧视图上为U形。
所述水准器体11在所示实施例中由所谓的较厚壁的“水准器块”构成，其中首先通过一个圆柱形或向着其开孔端(以后被封闭)略微锥形的空心空间铸成水准器体，该空心空间隧道形地旋转而成。也可以设想和实现所谓的“水准器管”结构，其中从前端开始通过一个隧道形空心空间铸成一个较薄壁的水准器体并强制脱模。
用于水平水准器7的固定装置9包括一个水准器座15和一个夹紧部件16。该水准器座15具有支脚17，其自由端在固定装置9的装配状态顶压在底壁2的内侧上。该水准器座15还具有一个用于水平水准器7的容纳空间18。这个容纳空间由一个底板部件19和以水准仪的纵向为基准安置在底板部件19两个端部上的端面部件20，21界定。在端面部件20，21的侧面边缘上分别伸出连接桥壁22，它们在水平水准器的装入状态与框架14的垂直截段重叠。在水准器座15的每个纵向侧面上的两个支脚17通过一个桥接段23相互连接，在该桥接段中设置第一和第二定位空隙24，25。
此外在底板部件19中构成一个通孔26和一个横向延伸的槽27。在水平水准器7的装配状态一个旋转段28位于这个槽27中，它在框架14的底面上构成，其中旋转段28的高度大于槽27的深度。
所述夹紧部件16在侧视图上看为U形的弓腿并具有两个臂29，30，它们在固定装置9的装配状态与测量面6上的法线31形成小于45°的角度32，其中这个角度最好小于20°，其中优选小于10°的数值。所述臂29，30通过一个在水准仪体1纵向上延伸的连接侧腿33相互连接。在其从连接侧腿33伸出的自由端34，35上所述臂29，30在固定装置9的装配状态支承在顶壁3的内侧上。
在所示实施例中在连接侧腿33上两个钩部件36设置在连接侧腿长度的中间处。在固定装置9的装配状态，两个固定钩36卡进桥接段23的两个第一定位空隙24里面。在固定装置9为了其装配装进框形空隙8的预定位位置(参见图15)，所述钩部件36卡进第二定位空隙25，其中这个第二定位空隙25具有一个比第一定位空隙24更小的高度，因此使钩部件36不能在其楔形定位钩的整个长度l(在图6中表示)上卡进而是只在其长度l的一部分上(参见例如图10)卡进。
所述连接侧腿33可弹性弯曲并在固定装置9的装配状态弹性弯曲，如同由图4和13所示的那样。
在固定装置9的装配状态所述连接侧腿33位于设置在底板部件19的两个纵向侧边上的支脚17之间。所述臂29，30在垂直的纵向截面图(图4或13)中看去在水准器座的两侧延伸。
在水准器座15的端面部件20，21上还设置导向斜面37，38，它们与臂29，30共同起作用并且它们在夹紧部件16推进固定装置9的装配位置时使臂29，30的自由端34，35在向着水准仪体1的端面自由端39，40方向上略微偏转，以使臂29，30的自由端34，35顶靠在框形空隙8侧面处的顶壁3上。所述导向斜面37，38布置在相互背离的端面部件20，21的外侧上，而且在端面部件从底板部件19伸出的端部上。
在端面部件20，21的外侧上还设置导向钩41，它与臂29，30中的导向槽42共同起作用。
所述连接侧腿33具有一个在固定装置9的装配状态与底板部件19中的通孔29对中的通孔43。
为了装配固定装置所述夹紧部件16通过其钩部件36装进第二定位空隙25，如图15所示那样。接着将这样相互连接的部件15，16装进框形空隙8，直到水准器座15的支脚17竖立到底壁2上(参见图10至17)。接着将夹紧部件16向着顶壁3方向拉，直到钩部件36定位在第一定位空隙24里面。由此使所述夹紧部件16通过其臂29，30的自由端34，35支承在顶壁3的内侧上并弹性地夹紧，由此使水准器座15相对于底壁2顶压。因此使所述固定装置9卡紧在顶壁3与底壁2之间(参见图11至14)。
接着将水平水准器7装进水准器座15的容纳空间18里面，其中水平水准器翘板式地围绕旋转段28的支承线或部分圆柱形支承面在槽27中摆动。在水平水准器7在水准器座15中精确调整之后使水平水准器7在水准器座15中通过在两个部件之间产生一个刚性连接固定，例如粘接或焊接。
此外还插进一个盖板49并在必要时粘接，它遮盖水平水准器7与框形空隙8边缘之间的过渡区。
在图15中示例地示出一个用于装配水准器座的装配工具44。该装配工具44具有一个设置在一个轴向可调整的且围绕其纵轴线可旋转的柄杆45上的头部46。在图15中所示的柄杆45的一个旋转位置中所述头部46可以穿过底板部件19和连接侧腿33中的通孔26，43。接着使柄杆45围绕其纵轴线旋转90°，使头部46从后面卡扣连接侧腿33中的通孔43的边缘。接着将柄杆45轴向回拉(使头部46向着顶壁3方向移动)，直到钩部件36进入第一定位空隙24。
在图16中示出本发明的另一实施例。为了使固定装置9卡紧在水准仪体1里面在这里存在一个夹紧螺栓47。通过该夹紧螺栓47使夹紧部件16在固定装置装进框形空隙8以后向着顶壁3方向推移并在其臂29，30的自由端支承在顶壁3的内侧上的条件下卡紧，由此使水准器座15相对于底壁2顶压。
在图17中示出本发明的另一实施例。在这里存在一个在水准器座15的底板部件19与夹紧部件16的连接侧腿33之间作用的弹簧48，在这里它由拉簧构成。为了将固定装置9装进框形空隙8，所述弹簧48张紧，使所述臂29，30的自由端位于导向斜面37，38下部。为此可以使用一个适当的工具，它使连接侧腿33相应远地与底板部件19间隔距离。在装进框形空隙8以后所述工具释放部件，由此弹簧48使连接侧腿33向着顶壁方向拉，因此使所述臂29，30的自由端在弹簧48的预紧下顶压在顶壁3的内侧上并且使水准器座15以相反的拉力顶压到底壁2上。所述夹紧部件16或夹紧部件16的连接侧腿33在这个实施例中也可以是非弹性的。
可以设想和实现所述实施例的不同变型，而不超出本发明的范围。因此例如可以设想并实现配有多于一个夹紧部件并且所述夹紧部件或多个夹紧部件也可以具有一个不同于所示弓形的形状，其中分别优选使夹紧部件在水准器体的纵向上看去在框形空隙8两侧预靠在顶壁3的内侧上。所述框形空隙8也可以比所示实施例更大或更小，在框形空隙中它分别包括顶壁3的一个空隙和连接在顶壁3上的侧壁4，5的上截段。
在所示实施例中所述夹紧部件16可以平行于测量面6的法线31相对于水准器座15推移。也可以设想和实现与法线31成角度的移动，其中这个角度优选小于45°。
附图标记清单
1        水准仪体
2        底壁
3        顶壁
4        侧壁
5        侧壁
6         测量面
7         水平水准器
8         框形空隙
9         固定装置
10        垂直水准器
11        水准器体
12        气泡
13        标记环
14        框架
15        水准器座
16        夹紧部件
17        支脚
18        容纳空间
19        底板部件
20        端面部件
21        端面部件
22        连接桥臂
23        桥接段
24        定位空隙
25        定位空隙
26        通孔
27        槽
28        旋转段
29        臂
30        臂
31        法线
32        角度
33        连接侧腿
34        端部
35        端部
36        钩件
37        导向斜面
38        导向斜面
39        端部
40        端部
41        导向钩
42        导向槽
43        通孔
44        装配工具
45        柄杆
46        头部
47        夹紧螺栓
48        弹簧
49        盖板
50        端盖

Claims (19)

1.一种水准仪，具有一个由空心型材制成的水准仪体(1)，该水准仪体具有一个其底面构成一个测量面(6)的底壁(2)，一个顶壁(3)和使底壁(2)与顶壁(3)连接的侧壁(4，5)，该水准仪还具有一个用于水平测量的水平水准器(7)，它设置在水准仪体(1)的一个框形空隙(8)里面并且通过一个固定装置(9)固定在水准仪体(1)里面，该固定装置具有一个水准器座(15)、在其中固定水平水准器(7)，和至少一个夹紧部件(16)，该夹紧部件为了使固定装置(9)夹紧在水准仪体(1)中可以相对于水准器座(15)推移，其特征在于，在固定装置(9)的夹紧状态所述至少一个夹紧部件(16)支承在顶壁(3)的内侧上并且使水准器座(15)顶压在底壁(2)的内侧上。
2.如权利要求1所述的水准仪，其特征在于，所述夹紧部件(16)具有两个臂(29，30)，它们在固定装置(9)的装配状态与测量面(6)的法线(31)形成一个小于45°、优选小于20°的角度(32)并通过一个连接侧腿(33)连接并且其从连接侧腿(33)伸出的端部(34，35)在水准仪体(1)的垂直纵向截段上看去在框形空隙(8)的两侧支承在顶壁(3)的内侧上。
3.如权利要求2所述的水准仪，其特征在于，所述臂(29，30)在水准仪体(1)的纵向截段上看去在水准器座(15)的两侧延伸。
4.如权利要求2或权利要求3所述的水准仪，其特征在于，所述连接侧腿(33)位于水准器座(15)的支脚(17)之间，它们在水准仪体(1)的一个横截面上看去位于连接侧腿(33)的两侧并且它们通过其自由端顶压在底壁(2)的内侧上。
5.如权利要求1至4中任一项所述的水准仪，其特征在于，在所述固定装置(9)的夹紧状态所述至少一个夹紧部件(16)与水准器座(15)通过一种卡扣连接定位。
6.如权利要求2至5中任一项所述的水准仪，其特征在于，在连接侧腿(33)上、最好在连接侧腿(33)纵向长度的中间处设置至少一个钩部件(36)，它在固定装置的夹紧状态卡进水准器座(15)的一个定位空隙(24)里面。
7.如权利要求6所述的水准仪，其特征在于，具有两个在水准仪体横截面上看去设置在连接侧腿的对置纵向侧面上并卡进定位空隙(24)里面的钩部件(36)。
8.如权利要求6或权利要求7所述的水准仪，其特征在于，对于每个钩部件(36)除了第一定位空隙(24)外还具有一个所述水准器座(15)的第二定位空隙(25)，当将固定装置(9)装进框形空隙(8)时所述钩部件(36)在一个夹紧部件(16)的一个定位位置进入该空隙里面。
9.如权利要求1至5中任一项所述的水准仪，其特征在于，为了将固定装置(9)夹紧在水准仪体(1)中具有至少一个在水准器座(15)与至少一个夹紧部件(16)之间起作用的夹紧螺栓(47)。
10.如权利要求1至5中任一项所述的水准仪，其特征在于，为了将固定装置(9)夹紧在水准仪体(1)里面，具有至少一个在水准器座(15)与至少一个夹紧部件(16)之间起作用的弹簧(48)。
11.如权利要求1至10中任一项所述的水准仪，其特征在于，所述至少一个夹紧部件(16)可以在一个方向上推移，该方向与测量面(6)上的法线(31)形成一个小于45°的角度，最好平行于测量面(6)上的法线(31)。
12.如权利要求2至11中任一项所述的水准仪，其特征在于，在所述水准器座(15)上设置与夹紧部件(16)的臂(29，30)共同起作用的导向斜面(37，38)，它们在夹紧部件(16)向着顶壁(3)方向推移时使臂(29，30)的自由端(34，35)为了使其顶靠在侧面位于框形空隙(8)的顶壁(3)上在向着水准仪体(1)端面的端部(39，40)方向偏转。
13.如权利要求12所述的水准仪，其特征在于，所述导向斜面在水准器座(15)的端面部件(20，21)相互背离的外侧设置在面对顶壁(3)的这个端面部件(20，21)的端部处。
14.如权利要求1至13中任一项所述的水准仪，其特征在于，所述水准器座(15)具有一个用于水平水准器(7)的容纳空间(18)，该容纳空间在向着水准仪体底壁(2)的方向上被一个底板部件(19)界定而在向着水准仪体(1)的端面端部(39，40)的方向上被端面部件(20，21)界定。
15.如权利要求14所述的水准仪，其特征在于，所述水准器座(15)的支脚(17)从底板部件(19)向着水准仪体(1)底壁(2)的方向伸出，其中优选在底板部件(19)的两个纵向边缘上设置支脚(17)。
16.如权利要求2至15中任一项所述的水准仪，其特征在于，所述连接侧腿(33)是可以弹性弯曲的并且在固定装置(9)的夹紧状态可以弹性地弯曲。
17.一种用于将一个水平水准器(7)装配在一个水准仪体(1)的框形空隙(8)中的方法，该水准仪体由一个空心型材构成并且具有一个其底面构成一个测量面(6)的底壁(2)、一个顶壁(3)和连接底壁(2)与顶壁(3)的侧壁(4，5)，其中一个具有水准器座(15)和至少一个夹紧部件(16)的固定装置(9)装进水准仪体(1)的框形空隙(8)里面，在水准器座上固定水平水准器(7)，并且为了使固定装置(9)夹紧在水准仪体(1)里面将至少一个夹紧部件(16)相对于水准器座(15)在一个方向上推移，该方向与测量面(6)上的法线(31)形成一个小于45°的角度，其特征在于，为了使固定装置(9)夹紧在水准仪体(1)里面将夹紧部件(16)从一个与顶壁(3)间隔距离的位置推到一个顶压在顶壁(3)内侧上的位置，其中所述水准器座(15)被支承在顶壁(3)上的夹紧部件(16)顶压在底壁(2)的内侧上并且使固定装置(9)夹紧在顶壁(3)与底壁(2)之间。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，为了夹紧，至少一个夹紧部件(16)和水准器座(15)在顶壁(3)与底壁(2)之间相互定位。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述水准器座(15)和至少一个夹紧部件(16)在一个预定位状态装进框形空隙(8)并且借助一个装配工具(44)，它具有一个设置在一个沿轴向可调整的且围绕其纵轴线可旋转的柄杆(45)上的头部(46)，通过使头部(46)穿过水准器座(15)中的通孔(26)和夹紧部件(16)中的通孔(43)和夹紧部件(16)中的通孔(43)边缘，倒钩在使柄杆(45)围绕其纵轴线旋转并接着回拉头部(46)的情况下夹紧并置于其定位状态。
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