DE19650683C2 - Herstellungsverfahren für eine Wasserwaage mit Hohlprofil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Wasserwaage mit einem Hohlprofil, in das mindestens ein Libellenrahmen oder -halter eingeführt wird, gemäß Oberbegriff des Anspruch 1.

Auf diese Weise hergestellte Wasserwaagen sind bekannt (DE 35 32 123 A1, DE 35 32 124 A1, DE 35 46 816 C2, EP 0 281 933 A2). Bei diesen erfolgt nach Justage des Libel­ lenkörpers im Wasserwaagen-Hohlprofil die endgültige Fixierung des Libellenkör­ pers unmittelbar oder mittelbar durch Ultraschallverschweißung. Die dazu ver­ wendeten Sonotroden übertragen Schwingungen im Frequenzbereich von 20-60 Kilohertz auf die miteinander stoffschlüssig miteinander zu verbindenden Grenz­ flächen beispielsweise von Libellenkörper und Libellenhalter, wobei diese gegen­ einander mechanisch vibrieren. Dabei kommt es zu Reibungen zwischen den an­ einandergefügten Grenzflächen, wobei insbesondere bei der üblichen Verwen­ dung von Kunststoffmaterial elektrostatische Aufladungen und dadurch verursach­ te Abstoßkräfte zwischen den Grenzflächen entstehen. Ferner müssen die So­ notroden mit relativ großem Anpreßdruck an Libellenkörper, Libellenträger und/oder Libellenhalter angelegt werden. Diese genannten mechanischen Rei­ bungen, elektrostatischen Abstoßkräfte sowie Anpreßdrücke können leicht dazu führen, die vorher vorgenommene Justage der Libelle innerhalb des Hohlprofils in ihrer Genauigkeit zu beeinträchtigen. Zudem erfordert das Anlegen der Sonotro­ den einen nicht unbeträchtlichen Handhabungsaufwand beim Montagevorgang.

Aus der Druckschrift DE 44 27 068 C1 ist ein gattungsgemäßes Herstellungsverfah­ ren für eine Wasserwaage mit darin eingelassener und justierter Libelle bekannt, wobei der Grundkörper der Wasserwaage vor Aufnahme der Libelle entsprechend der Horizontalen oder Vertikalen ausgerichtet und die Libelle in eine Aussparung des Grundkörpers eingesetzt wird. Die der Gasblase in der Libelle zugeordneten Markie­ rungen werden erst danach an der Libellenwandung angebracht. Die Fixierung der Libelle erfolgt in der Aussparung mittels Ultraschallschweißens. Auch hier verursacht die Ultraschallverschweißung Schwingungen und mechanische Reibungen zwischen den aneinandergefügten Grenzflächen von Libellenhalter und Libellenkörper, was die Genauigkeit der Justage beeinträchtigt.

Das Schweißen mit Laserstrahlen ist für sich genommen aus Carl Miller u. a. "Schweißen mit Licht", Laser und Optoelektronik 4/1987, Seite 382-388, und H. Beh­ nisch "Mit Laserstrahlen schweißen, schneiden, Oberflächen veredeln..." Laser und Optoelektronik 4/1985 Seite 385/393 bekannt. Aus diesen Fundstellen ist lediglich der Hinweis entnehmbar, durch Laserschweißen diverse Standardprozesse wie Wi­ derstandsschweißen, Unterpulverschweißen, Ultraschallschweißen oder Elektronen­ strahlschweißen zu ersetzen. Ein konkreter Hinweis zur Anwendung des Laser­ strahlschweißens auf dem Gebiet der Wasserwaagenherstellung geschweige denn ein konkret gangbarer Weg zum effizienten Einsatz der Laserstrahltechnik zur Fixie­ rung bereits im Wasserwaagenkörper justierter Libellen ist jedoch nicht aufgezeigt.

Es wird das der Erfindung zugrundeliegende Problem aufgeworfen, bei der Was­ serwaagen-Herstellung die Genauigkeit der justierten Anordnung der Libelle im Hohlkörper zu erhöhen sowie den Aufwand für die Libellenmontage zu verringern und zu vereinfachen. Zur Lösung wird das im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Verfahren vorgeschlagen. Vorteilhafte Aus­ gestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Da die Energie des Laserstrahls exakt dosiert werden kann und bei Fokussierung des Strahls auch sehr genau lokalisierbar ist, können die Bauteile wie Libellenkörper, Libellenhalter oder Libellenträger im Hohlprofil einer Wasserwaage mit hoher Präzision bearbeitet werden. Die Energieübertragung erfolgt dabei berührungslos. Das bedeutet, daß eine vorher vorgenommene Justage des Libellenkörpers ge­ genüber dem Hohlprofil durch mechanische Belastungen wie dem oben genann­ ten Anpreßdruck nicht mehr verfälscht zu werden braucht.

Insbesondere beim oben genannten Stand der Technik ist es üblich, den Libellen­ körper nicht direkt im Hohlprofil, sondern mittelbar über einen Libellenrahmen oder -halter im Hohlprofil anzubringen. Dem trägt die Erfin­ dung Rechnung, wonach der Libellenkörper nach seiner Aufnahme im Libellen­ rahmen oder -halter und seiner anschließenden Justage im Hohlprofil mit dem Libellenrahmen oder -halter mittels Laserstrahlschweißung fest verbunden wird. Dabei läßt sich vorteilhaft der Umstand nutzen, daß sowohl Libellenkörper als auch Libellenrahmen oder -halter vielfach aus Kunststoff gefertigt sind, der sich auch zum Laserstrahlschweißen eignet. Zu den in der Fachwelt üblichen Schweißverfahren für Kunststoffe zählen Warmgasschweißen, Heizelement­ schweißen, Reibschweißen, Hochfrequenzschweißen und Ultraschallschweißen (vgl. J. Ruge: Handbuch Schweißtechnik Band 1: Werkstoffe. Berlin, Heidelberg, New York 1980). Demgegenüber werden mit der Erfindungsausbildung, den Kunststoff-Libellenrahmen mit dem Kunststoff-Libellenkörper durch Laserstrahl­ schweißen miteinander zu verbinden, die in der Fachwelt üblichen Wege verlas­ sen.

Nach eingangs genanntem Stand der Technik ist der Libellenhalter vielfach mit einer Ausnehmung zur justierbaren Aufnahme des Libellenkörpers versehen, wo­ bei zum Ansetzen von Schweißmitteln Bohrungen im Libellenhalter angeordnet sind, die mit der Ausnehmung zur Aufnahme des Libellenkörpers in Verbindung ste­ hen. Diese können nach einer besonderen Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Ansetzen von Laserlichtquellen und/oder zum Durchlassen von Laserlichtstrahlen zwecks Bildung der Schweißverbindungen verwendet werden.

Bei einer anderen Ausführung, die sich vorzugsweise auf die stirnseitige Anbrin­ gung eines Libellenkörpers im Hohlprofil bezieht, weist der Libellenhalter die Sichtöffnung des Hohlprofils durchragende Zungen an wenigstens zwei gegen­ überliegenden Seiten des Libellenkörpers auf. Diese Zungen werden im Sinne der Erfindungsausbildung zur Schaffung der Schweißverbindungen mittels Laser­ strahlschweißung verwendet, indem Laserstrahlen auf den Übergangsbereich zwischen Libellenkörper und anliegenden Zungen fokussiert werden. Dabei läßt sich der vorteilhafte Umstand ausnützen, daß die Zungen frei zugänglich an den Libellenkörpern anliegen. Der Laserstrahl kann so direkt von der Laserquelle ohne nennenswerte Verluste durch die Luft zur Schweißstelle zwischen Libellenkörper und Libellenhalterzunge gelangen.

Nach einer weiteren Ausbildung läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren vor­ teilhaft zur Herstellung einer Wasserwaage einsetzen, bei der der Libellenhalter mit einer selbsthemmenden Oberfläche ausgebildet ist, wodurch er mittels Klemmbefestigung im Hohlprofil fixierbar ist. Zudem ist der Libellenhalter in zwei keilförmige Teile untergliedert, die über eine keilförmige Anlagefläche aneinander­ liegen und zur Klemmbefestigung parallel gegeneinander verschiebbar angeord­ net sind. Nach ihrer die Libelle justierenden Verschiebung gegeneinander werden die beiden keilförmigen Teile erfindungsspezifisch mittels der Laserstrahlschwei­ ßung miteinander fest verbunden, wodurch sich die justierte Anordnung der Libel­ le fixieren und arretieren läßt.

Bei Wasserwaagen mit Vertikallibellen sind Hohlprofile mit kreisförmigem Fenster gebräuchlich. Darin läßt sich der Libellenkörper für die Vertikallibelle einsetzen, justieren und befestigen. Dies erfolgt über einen Libellenrahmen, der einen Libel­ lenträger und einen Libellenhalter aufweist. Der Libellenträger ist in das Hohlprofil einsetzbar und besitzt einen mit dem Sichtfenster des Hohlprofils fluchtenden zy­ lindrischen Sitz zur Aufnahme des den Libellenkörper tragenden Libellenhalters. Zwischen dem Libellenträger und dem Libellenhalter ist eine Verriegelungeinrich­ tung angeordnet, durch die der Libellenhalter axial fest, aber bis zu seiner Justage und Befestigung drehbar gelagert ist. Auf dieser Basis beruht eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens dahingehend, daß der Libellenhalter nach seiner justierenden Drehung im Hohlprofil bzw. im Libellenträger mit diesem mit­ tels der Laserstrahlschweißung fest verbunden wird.

In Weiterbildung dieses erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung der Verti­ kallibelle wird der stirnseitige Rand des Sichtfensters und/oder des Libellenhalters so gestattet und/oder dimensioniert, daß die Stoß- bzw. Trennfugen zwischen dem Libellenhalter und dem Libellenträger durch das Sichtfenster in der Außen­ wandung des Hohlprofils optisch zugänglich sind. Dadurch ist, wie oben bei der Ausbildung mit den die Hohlprofil-Sichtöffnung durchragenden Zungen, praktisch kein Hindernis vorhanden, welches der berührungslosen Energieübertragung mit­ tels Laserstrahlen im Wege stünde und nennenswerte Beeinträchtigungen oder Energieverluste beibringen würde. Diesem Vorteil dient auch eine besondere Ausgestaltung, nach der der Rand und/oder die Kante des Hohlprofits zur Begren­ zung des Sichtfensters und/oder der Rand und/oder die Kante des Libellenhalters stirnseitig zumindest teilweise mit einer Aussparung, Ausnehmung oder sonstigen Verminderung dergestalt versehen sind, daß die Stoß- bzw. Trennfuge zwischen dem Libellenhalter und dem Libellenträger durch das Sichtfenster sichtbar ist.

Als Material für den Libellenrahmen oder -halter eignet sich auf der Basis der Er­ findung lichtundurchlässiger und/oder lichtabsorbierender Kunststoff, insbesonde­ re Akryl-Butadien-Styrol (ABS), in welchem sich die Laserstrahlen leicht in schmelzende Wärme umsetzen. Andererseits ist als Herstellungsmaterial für den die Wasserwaagen-Libelle umfassenden Libellenkörper nach der Erfindung lichtdurchlässiger und nichtreflektierender Kunststoff, insbesondere Polymethylmethakrylat (PMMA) zu verwenden. Denn dadurch kann die Lichtenergieübertragung durch den Libellen­ körper hindurch weitgehend absorptions- und reflektionsfrei zum angrenzenden Libellenrahmen, bestehend beispielsweise aus dem vorgenannten ABS, geführt werden. Die eine oder mehreren Schweißstellen brauchen dabei im Sichtfenster nicht frei zugänglich zu sein:

Weitere Einzelheiten, Merkmale, Vorteile und Wirkungen auf der Basis der Erfin­ dung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausfüh­ rungsbeispiele der Erfindung sowie den Zeichnungen. Diese zeigen in:

Fig. 1 eine Wasserwaage mit Horizontallibelle in abgebrochener Darstel­ lung,

Fig. 1a eine vergrößerte Darstellung des Bereichs Ia in Fig. 1,

Fig. 2 eine abgewandelte Wasserwaage in abgebrochener Darstellung und im Längsschnitt im Bereich der Horizontallibelle,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen weiteren Wasserwaagenkörper im Bereich einer in dessen Kopf angeordneten Vertikallibelle,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine weitere Wasserwaage in abgebroche­ ner Darstellung,

Fig. 5 eine gegenüber Fig. 3 abgewandelte Ausführung einer Wasserwaa­ ge mit Vertikallibelle in abgebrochener Darstellung,

Fig. 6 eine auseinandergezogene Darstellung der Vorrichtung nach Fig. 5 in ihrer Gesamtheit,

Fig. 7 eine Ausführungsform des Libellenträgers in axialer Ansicht,

Fig. 8 eine entsprechende Ansicht des Libellenhalters,

Fig. 9 diesen in Seitenansicht,

Fig. 10 die Anordnung nach Fig. 6 in zusammengebauter Stellung,

Fig. 11 eine Schnittansicht nach Linie XI-XI in Fig. 10,

Fig. 11a eine vergrößerte Darstellung des Bereichs XIa in Fig. 11, und

Fig. 12 weitere Details der Wasserwaage mit Vertikallibelle gemäß Fig. 7-- 11a in perspektivischer Darstellung.

Gemäß Fig. 1 weist die Wasserwaage ein Hohlprofil 10 vorzugsweise aus Metall auf, in dessen einer Seite in eine entsprechende Aussparung ein dazu komple­ mentärer Libellenrahmen 11 eingelassen ist. Dieser besitzt einen offenen Innen­ raum zur Aufnahme eines Libellenkörpers 12, in welchem eine Libelle 13 integriert ist. Der Libellenrahmen 11 ist aus ABS, und der Libellenkörper 12 aus PMMA her­ gestellt. Eine Justagevorrichtung 14 (schematisch dargestellt) drückt in an sich bekannter Weise auf den Libellenkörper 12 je nach Voreinstellung. Wie insbeson­ dere aus Fig. 1a hervorgeht, wird von einer (nicht gezeichneten) Laserquelle ein Laserstrahl 15 in Richtung zum Libellenkörper 12 gelenkt, so daß er auf dessen Oberfläche schräg auftrifft. Unter einem Brechungswinkel α gegenüber dem Ein­ fallslot 16 pflanzt sich der Laserstrahl 15 im Libellenkörper 12 solange fort, bis er diesen durchquert hat und auf die angrenzende Oberfläche des Libellenrahmens 11 auftritt. Da dieser aus dem lichtabsorbierenden ABS gebildet ist, entsteht im Bereich des Laserstrahl-Auftreffens eine Schweißzone 17, die sich je nach Dosie­ rung der Laserenergie und Fokussierung des Laserstrahls genau vorlokalisieren läßt. Eine gleichartige Schweißzone kann auch an der gegenüberliegenden In­ nenseite des Libellenrahmens 11 erzeugt werden, wie in Fig. 1 mit dem zweiten Laserstrahl 15a angedeutet. Bei diesem Einsatz des Laserstrahls zum verdeckten Schweißen bzw. Ineinanderschmelzen von ABS und PMMA sind besondere Mittel oder Vorkehrungen, um die Schweißzone 17 nach außen zugänglich zu machen, nicht notwendig. Der Laserstrahl kann nahezu verlustfrei durch das PMMA gelan­ gen und an der Auftreffstelle für die Schweißzone 17 das ABS so erwärmen, daß der benachbarte PMMA-Teil des Libellenrahmens 11 mit erwärmt wird und schmilzt. Dadurch entsteht im Bereich der Schweißzone 17 eine feste Verbindung zwischen dem Libellenrahmen 11 und dem Libellenkörper 12. Zweckmäßig ist es dabei, daß bis zur Vollendung des Schweißvorganges der Libellenkörper 12 bei­ spielsweise mittels der Justagevorrichtung mit bestimmtem Anpreßdruck gegen den Libellenrahmen 11 gehalten wird. Als Laser für die Materialbearbeitung sind Festkörperlaser, insbesondere Nd-YAG-Laser (YAG = Yttrium-Aluminium-Granat) zweckmäßig.

Gemäß Fig. 2 besteht die Wasserwaage ebenfalls aus einem Hohlprofil 21, im allgemeinen aus Leichtmetall. In diesen ist ein blockförmiger Libellenhalter 22 ein­ geführt und an der gewünschten Stelle unverrückbar fixiert. Dieser Libellenhalter 22 weist eine Ausnehmung 23 auf, die den Libellenkörper 24 aufnimmt, in wel­ chem die Libelle 25 integriert ist. Die Justierung des Libellenkörpers 24 innerhalb des Libellenhalters 22 und damit in dem Wasserwaagenkörper, das heißt im Hohlprofil 21, erfolgt in an sich bekannter Weise, ohne daß an dieser Stelle hier­ auf einzugehen wäre. In der bei der Justierung ermittelten exakten Position des Libellenkörpers 24 wird dieser nun in dem Libellenhalter 22 befestigt. Hierzu weist der Libellenhalter bei der in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsform zwei einander gegenüberliegende und entgegengerichtete Bohrungen 26 auf, die zum Ansatz der hier nicht dargestellten Schweißmittel in Form von Laserstrahlen und/oder Laserquellen dienen. Dabei wird der Grenzbereich des Libellenhalters 22 und/oder des Libellenkörpers 24 aufgeschmolzen, und es entsteht eine prak­ tisch molekulare Verbindung der Werkstoffe, die den Libellenkörper 24 innerhalb der Ausnehmung 23 des Libellenhalters 22 zuverlässig und unveränderbar fest­ legt.

Gemäß Fig. 3 ist der Libellenhalter 22 mit zwei einander gegenüberliegenden Zungen 27 versehen, die die Stirnfläche 28 des Wasserwaagenkörper nach au­ ßen überragen. Sie umschließen den entsprechenden Bereich des Libellenkör­ pers 24 in dichter flächiger Anlage. An den mit 29 bezeichneten Stellen im Bereich dieser Zungen 27 können dann mit Laserstrahlen erzeugte Schweißpunkte zur stofflichen Verbindung zwischen dem Werkstoff des Libellenhalters 22 und des Libellenkörpers 24 gelegt werden.

Gemäß Fig. 4 weist das Hohlprofil 31 der dargestellten Wasserwaage in üblicher Weise ein Sichtfenster 32 auf. Der zur Aufnahme des nicht dargestellten Libellen­ körpers dienende Libellenhalter 33 ist so bemessen, daß er den lichten Quer­ schnitt des Hohlprofils weitgehend ausfüllt. Der Libellenhalter wird in Längsrich­ tung des Hohlprofils eingeführt, bis er seinen vorbestimmten Platz erreicht hat, wie dies Fig. 4 erkennen läßt. Der Libellenhalter 33 besteht aus den beiden Teilen 36 und 37. Sie weisen an ihrer Anlagefläche 38 bzw. 39 eine Keilform auf mit einem im Bereich der Selbsthemmung liegenden Keilwinkel. Die beiden Teilelemente 36, 37 des Libellenhalters 33 werden in den durch die Pfeile 310, 311 angedeuteten entgegengesetzten Richtungen in das Hohlprofil 31 eingeführt, bis der gewünsch­ te Keilanzug erreicht ist und dabei der Libellenhalter 33 die gewünschte Position eingenommen hat. Zusätzlich können die beiden Teile 36, 37 des Libellenhalters 33 nach Erreichen ihrer Endposition mit einer mittels Laserstrahlen erzeugten Schweißzone 312 stoffschlüssig verbunden werden.

Gemäß Fig. 5 und 6 weist das Leichtmetall-Hohlprofil 41 einen rechteckigen Querschnitt 42 auf. An der Innenseite angeordnete, längs verlaufende Rippen 43 schneiden sich beim Einführen des Libellenträgers 44 in dessen axiale Stirnwände 45 ein, wodurch sich eine formschlüssige Verbindung ergibt. Die Vertikallibelle 46 befindet sich im Bereich des Endes 447 des Hohlprofils 41, dessen Ende durch eine nicht im einzelnen wiedergegebene Abdeckung 48 verschlossen ist. Das Hohlprofil 41 weist ein durchgehendes Fenster 49 auf, welches der Aufnahme der Vertikallibelle 46 dient, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist.

Die Anordnung besteht zunächst aus einem Libellenträger 44 etwa in der Form eines zylindrischen Körpers 410, der einen zylindrischen Sitz 411 zur Aufnahme des Libellenhalters 412 besitzt. Der ringförmige Körper 410 weist einen seitlichen Einsatz 413 mit einer angeformten Öse 414 auf, die im Einbauzustand (siehe ins­ besondere Fig. 10) mit einer Bohrung 415 in dem Metallhohlprofil 41 fluchtet und zur Aufnahme eines Hohlniets 416 oder dergleichen zur Fixierung des Libellenträ­ gers 44 innerhalb des Hohlprofils 41 dient. An zwei einander gegenüberliegenden Seiten weist der ringförmige Körper 410 des Libellenträgers 44 nockenförmige Ansätze 417, 418 auf, deren gedachte Verbindungslinie 419 parallel zueinander verlaufen. Der Abstand 420 dieser Verbindungslinien 419 entspricht etwa der lichten Querschnittshöhe 421 des Profils 41. In den lichten Innenraum des Sitzes 411 dieses Libellenträgers 44 ragen vier etwa im Winkel von 90° in einer gemein­ samen Radialebene angeordnete Nocken 422, von denen allerdings der eine Nocken 422' eine geringfügig größere radiale Höhe aufweist als der andere Noc­ ken 422. Die Libelle 425 befindet sich in dem Libellenhalter 412, dessen Außenfläche 426 einen Zylinder darstellt, der der Zylinderform des Sitzes 411 des Libellenträgers 44 entspricht. Wie in jedem Fall der Nocken 422' eine größere Höhe aufweist, ist bei dem Libellenhalter 412 die Führungsnut 427' geringfügig tiefer in den Zylin­ dermantel 426 eingeschnitten. Wird der Libellenhalter 412 in axialer Richtung 460 in den Paßsitz 411 des Libellenträgers 44 eingesetzt (vgl. insbesondere Fig. 10), so ist dies nur möglich, wenn der Nocken 422 des Libellenträgers 44 und die Füh­ rungsnut 427' des Libellenhalters 412 miteinander koinzidieren. Die Nuten 427 münden in eine Ringnut 428 in der Mantelfläche 426 ein, deren lichte Weite 429 der axialen Breite 430 der Nocken 422 entspricht. Der Libellenhalter 412 weist außerdem ein zum Zylindermantel 426 hin offenes Fenster 431 auf, welches ei­ nen rechteckigen Querschnitt besitzt. An dieses schließen sich innerhalb des Li­ bellenhalters 412 zwei parallele Führungsflächen 432 an, deren Abstand und Flä­ chengröße dem Abstand 433 der parallelen Flächen 434 eines Libellenkörpers 435 entspricht, der die eigentliche Libelle 425 trägt. Der Libellenkörper 435 ist aus glasklarem, transparentem bzw. lichtdurchlässigen Werkstoff hergestellt. Die Breite 436 der parallelen Flächen 434 entspricht der Breite 437 des Fensters 431 des Libellenhalters 412. Auf diese Weise findet der Libellenkörper 435 innerhalb der von dem Fenster 431 und den beiden Flächen 432 gebildeten Ausnehmung des Libellenhalters 412 einen einwandfreien Paßsitz. Die gegenüberliegenden kopfseitigen Flächen 438 des Libellenkörpers 435 fluchten mit dem Boden der Ringnut 428 des Libellenhalters 412.

Beim Zusammenbau der Vorrichtung wird zunächst der Libellenträger 44 in der aus Fig. 6 ersichtlichen Position in Pfeilrichtung 439 in den lichten Querschnitt 42 des Hohlprofils 41 eingeführt, bis der Sitz 411 des zylindrischen Körpers dieses Libellenträgers 44 mit der Fensteröffnung 49 fluchtet. Hierbei schneiden die Profi­ lierungsrippen 43 des Hohlprofils 41 in der Wandung des Trägers 44 ein. Zusätz­ lich wird der Libellenträger 44 durch einen in die Öffnung 415 und die Öse 414 geführten Niet 416 in seiner Stellung fixiert. Der Libellenkörper 435 wird seiner­ seits zunächst in das Fenster 431 des Libellenhalters 412 in Pfeilrichtung 440 in seinen Sitz zwischen den Flächen 432 eingeführt. Daraufhin wird dann der kom­ plettierte Libellenhalter 412 in den zylindrischen Paßsitz 411 des Libellenträgers eingebracht. Hierbei greifen die nach innen gerichteten Nocken 422 des Paßsitzes 411 in die ihnen zugeordneten Führungsnuten 427 in der Mantelfläche 426 des Libellenhalters 412 ein. Die axiale Einführbewegung 460 geht bis zum Anschlag der seitlichen Nockenflächen an der entsprechenden Seitenwand 441 der Ringnut 428 des Libellenhalters 412. In dieser Stellung läßt sich der Libellenhalter 412 in­ nerhalb seines Sitzes in Pfeilrichtung 442 (vgl. Fig. 10) um seine Achse verdre­ hen, um damit die Justierung der Libelle 425 gegenüber dem Hohlprofil 41 der Wasserwaage zu bewirken. Hierbei läuft einer der Nocken 422, bei einer bevor­ zugten Ausführungsform der höheren Nocken 422', auf die Fläche 438 des Libel­ lenkörpers 435 auf und beaufschlagt diesen in seiner Einschubrichtung 440 in dem Sitz zwischen den Flächen 432 des Libellenhalters 412, so daß der Libellen­ halter 412 seine vorbestimmte Lage erhält, die für die Justierung der Libelle 425 vorausgesetzt wird.

Nach erfolgter Justierung der Libelle 425 wird, wie insbesondere aus Fig. 11a er­ sichtlich, ein Laserstrahl 460 von außen auf die Trenn- und Stoßfuge 461 zwi­ schen dem äußeren Libellenträger 44 und dem inneren Libellenhalter 412 gerich­ tet. Damit die Trenn- und Stoßfuge 461 ohne Hindernisse und Energieübertra­ gungsverluste für den Laserstrahl 460 erreichbar ist, ist sie stirnseitig mittels einer Ringausnehmung 462 freigelegt, die auf einer Stirnseite des Libellenhalters 412 mit einer solchen Tiefe ausgenommen ist, daß die entstehende Stufenfläche 463 bündig bzw. axial auf gleicher Höhe mit der in der radialen Ebene anschließenden Stirnfläche 464 des Libellenträgers 44 abschließt. Aufgrund der Erwärmung durch den Laserstrahl 460 verschmelzen im stirnseitigen Bereich der Trenn- und Stoß­ fuge 461 die lichtabsorbierenden Kunststoffmaterialien des Libellenträgers 44 und des Libellenhalters 412 zu einer Schweißlinse bzw. Schweißzone 465, wodurch die auch in Drehrichtung 442 feste Verbindung zwischen Libellenträger 44 und Libellenhalter 412 bewirkt wird.

Wie aus Fig. 12 ersichtlich, sind zur Erzielung einer zuverlässig drehfesten Fixie­ rung des Libellenhalters 412 im Libellenträger 410 insgesamt vier Schweißzonen 465 jeweils mit einem Winkelabstand von 90° voneinander erzeugt. Die axiale Länge 444 des Libellenhalters 412 entspricht den Außenabmessungen 445 der Schmalseite des Hohlprofils 41, so daß die Außenkante 446 des Libellenhalters 412 mit der Außenfläche 447 des Profils 41 fluchtet. Die in der Einbaustellung des Libellenhalters 412 in dem Sitz 411 des Libellenträgers 44 seitlich offenen Nuten 427 dieses Libellenhalters 412 werden, wie Fig. 12 erkennen läßt, mittels eines Abdeckrings 450 nach dem Laserschweißvorgang verschlossen. Hierzu besitzt der Abdeckring 450 entsprechende Zungen 451, die in die Führungsnuten 427 des Libellenhalters 412 eingreifen. Bei der Ausführungsform nach Fig. 11 würde in diesem Fall der Abdeckring 450 um seine Wandstärke 452 die entsprechende Außenfläche 447 des Profils 41 überragen. Es ist jedoch auch denkbar (was je­ doch im einzelnen nicht zeichnerisch dargestellt ist), die axiale Länge 444 des Li­ bellenhalters 412 an der Seite der Nuten 427 soweit zu verkürzen, daß die Stirn­ fläche 453 im Einbauzustand mit der Fläche 447 des Profils 41 fluchtet.

Claims (8)

1. Verfahren zur Herstellung einer Wasserwaage mit einem Hohlprofil (10), in das mindestens ein Libellenrahmen (11) oder -halter (22) eingeführt wird, der zur ju­ stierbaren Aufnahme eines Libellenkörpers (12, 24) dient, und ferner der Libel­ lenkörper (12) mit integrierter Libelle (13) in dem Libellenrahmen (11) oder - halter (22) aufgenommen und justiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Libellenkörper (12) mit lichtdurchlässigem Kunststoff und ein Libellenrahmen (11) oder -halter (22) mit lichtundurchlässigem und/oder lichtabsorbierenden Kunst­ stoff verwendet werden, wobei der Libellenkörper (12, 24) nach seiner Aufnahme im Libellenrahmen (11) oder -halter (22) und nach seiner Justage im Hohlprofil (10, 21) mit dem Libellenhalter (22) oder -rahmen (11) mittels Laserstrahlschwei­ ßung (15, 15a, 17) fest verbunden wird.

2. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Li­ bellenkörper (12) mit Polymethylmethacrylat (PMMA), und/oder ein Libellenrah­ men (11) oder -halter (22) mit Acryl-Butadien-Styrol (ABS) verwendet werden.

3. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Libellenhalter (22) mit einer Ausnehmung (23) zur Aufnahme des Libellenkörpers (24) verwendet wird, und in dem Libellenhalter (22) eine oder mehrere, mit der Ausnehmung (23) in Verbindung stehende Bohrungen (26) angeordnet sind, dadurch gekennzeich­ net, daß die Bohrungen (26) zum Ansetzen von Laserlichtquellen und/oder zum Durchlassen von Laserlichtstrahlen (15, 15a) zwecks Bildung der Schweißverbin­ dungen (17) verwendet werden.

4. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Libellenhalter (22) mit einer oder mehreren, eine Sichtöffnung des Hohlprofils (21) durchragende Zun­ gen (27) verwendet wird, die zur Anlage an unterschiedlichen, vorzugsweise ge­ genüberliegenden Seiten des Libellenkörpers (24) angeordnet sind, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Zungen (27) zur Bildung der Schweißverbindungen (17) mittels der Laserstrahlschweißung (15, 15a, 17) verwendet werden.

5. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, wobei ein Libellenhalter (33) verwendet wird, der eine selbsthemmende Oberfläche zur Fixierung mittels Klemmbefestigung im Hohlprofil und zwei keilförmige Teile (36, 37) aufweist, die eine gemeinsame, selbsthemmende und keilförmige Anlagefläche (38, 39) bilden und zur Klemmbefestigung parallel gegeneinander verschiebbar (310, 311) an­ geordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden keilförmigen Teile (36, 37) nach ihrer die Libelle justierenden Verschiebung (310, 311) gegeneinan­ der mittels der Laserstrahlschweißung (15, 15a, 17) miteinander fest verbunden werden.

6. Herstellungsverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem ein Hohlprofil (41) mit einem kreisartigen Sichtfenster (49) verwendet wird, in das ein Libellenkörper (435) für eine Vertikallibelle (425) über einen Libellenrahmen mit einem Libellenträger (44) und einem Libellenhalter (412) justierbar befestigbar ist, der Libellenträger (44) in das Hohlprofil (41) einsetzbar ist und einen mit des­ sen Sichtfenster (49) fluchtenden zylindrischen Sitz (411) zur Aufnahme des den Libellenkörper (435) tragenden Libellenhalters (412) aufweist, und zwischen dem Libellenträger (44) und dem Libellenhalter (412) eine Verriegelungseinrichtung (422, 427) angeordnet wird, durch die der Libellenhalter (412) axial fest, aber bis zu seiner Justage und Befestigung drehbar gelagert wird, dadurch gekennzeich­ net, daß der Libellenhalter (412) nach seiner justierenden Drehung (442) im Hohlprofil beziehungsweise Libellenträger mit diesem mittels der Laserstrahl­ schweißung (460, 465) fest verbunden wird.

7. Herstellungsverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der stirn­ seitige Rand des Sichtfensters (49) und/oder des Libellenhalters (412) so ge­ staltet und/oder bemessen ist, daß die Stoß- beziehungsweise Trennfuge (461) zwischen dem Libellenhalter (412) und dem Libellenträger (44) durch das Sicht­ fenster (49) optisch zugänglich ist.

8. Herstellungsverfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand und/oder die Kante des Hohlprofils, der beziehungsweise die zur Be­ grenzung des Sichtfensters dienen, und/oder der Rand und/oder die Kante des Libellenhalters (412) stirnseitig zumindest teilweise mit einer Aussparung, Aus­ nehmung (462) oder sonstigen Verminderung versehen sind, wodurch die Stoß­ beziehungsweise Trennfuge (461) zwischen dem Libellenhalter (412) und dem Libellenträger (44) durch das Sichtfenster (49) sichtbar ist.