DE3800155A1 - Winkelmesswaage - Google Patents
WinkelmesswaageInfo
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- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C9/00—Measuring inclination, e.g. by clinometers, by levels
- G01C9/18—Measuring inclination, e.g. by clinometers, by levels by using liquids
- G01C9/20—Measuring inclination, e.g. by clinometers, by levels by using liquids the indication being based on the inclination of the surface of a liquid relative to its container
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Description
Die Erfindung betrifft eine Winkelmeßwaage, die unter Ausnutzung
der Schwerkraft die Bestimmung von Winkeln im 360°-
Bereich insbesondere bei geneigter Lage der Meßebene ermöglicht.
In erweiterter Ausführung kann gleichzeitig die Neigung
der Meßebene selbst gemessen werden und damit jede in
den Raum ragende Linie, sofern diese nicht waagerecht zur
Erdanziehungskraft liegt.
Anwendung findet das Intrument bei Zeichen- und Zuschnittarbeiten.
Voraussetzung ist die geringfügige Neigung der
Arbeitsunterlage. Erweitertes Anwendungsgebiet ist auch
überall dort, wo auf Schwerkraft beruhende Wasser- oder
Pendelwaagen benutzt werden - insbesondere im Baubereich.
Winkelmesser mit der Schwerkraft folgenden Anzeigeelementen
sind in verschiedenen Versionen als Wasser- oder Pendelwaagen
bekannt. Bei den Wasserwaagen findet vor allem die
bewegliche Luftblase (Libelle) als Bezugselement Anwendung,
z. B. in Verbindung mit flüssigkeitsgefüllten (Halb-) Kugeln
oder geraden, gekrümmten bzw. ringförmigen Röhrchen. Entsprechend
ist die Bestimmung von Winkeln gar nicht, gradausschnittsweise
oder für den ganzen 360°-Bereich vorgesehen
(Bezüglich letzterer Ringwaage: deutsche Patentschrift
Nr. P 28 54 685).
Bekannt ist weiterhin eine mit Gradeinteilung versehene
Halterung, in der ein drehbares Teil mit einem festen eingelagerten,
geraden Libellenröhrchen und einer Strickmarkierung
integriert ist. Bei mittlerer Lage der Libelle zeigt die
Strickmarkierung den Winkelgrad auf der Halterung an (Universaltafellineal:
deutsche Patentschrift Nr. P 26 45 727.2;
Gradwasserwaage: deutsche Patentschrift Nr. P 34 13 449.2).
Statt der Wasserlibelle kann auch eine veränderliche Flüssigkeitsoberfläche
die Winkelbezugskomponente bilden (Rohr-
Winkel-Waage: deutsche Patentschrift Nr. P. 28 40 263.3; Winkel-
Wasser-Waage: deutsche Patentschrift Nr. P. 33 12 376.4).
Letztere bezieht auch die Möglichkeit ein, die Anzeige optisch
oder akustisch mit Hilfe von Meßelektronen umzusetzen.
Zur Winkelbestimmung im 360°-Bereich "in jeder gewünschten
Schräge" ist ein Winkel-Lineal (deutsche Patentschrift Nr.
P 32 32 595.9) bekannt, das durch Verbindung eines handelsüblichen
Zeichenlineals mit einer Pendelwaage gekennzeichnet
ist.
Winkelwasserwaagen, die Libellen als anzeigendes Element
verwenden, sind ungenau, da dem notwendigen Volumen der
Luftblase nur schwer eine Winkelmarkierung zuzuordnen ist.
Eine relative Verbesserung wird erzielt mit der oben beschriebenen
Messung mittels in einem Drehteil fest eingelagerten,
geraden Röhrchenwaage. Die Genauigkeit ist hier abhängig
von dem Einpendeln der Libelle zwischen zwei Markierungsstrichen.
Nachteilig ist auch das Justieren des Drehteils,
wodurch ein sofortiges Ablesen nicht möglich ist.
Genauer und schneller ablesbar sind die Waagen, die mit einer
Flüssigkeitsoberfläche als Bezugskomponente arbeiten. Allerdings
ist die Oberfläche aufgrund ihrer Ausdehnung bei Schräglage
der Meßebene nicht mehr den Gradeinteilungsstrichen zuordbar
(vgl. insbes. obige Winkel-Wasser-Waage: deutsche Patentschrift
Nr. P 33 12 376.4). Probleme bei der Zuordnung ergeben
sich hier auch aus den zur Wirkung kommenden adhäsiven
und kohäsiven Kräften.
Lediglich die angeführte Pendelwaage macht es sich ausdrücklich
zur Aufgabe, Winkel auch in geneigter Lage der Meßebene
zu bestimmen. Von Nachteil bei diese Lösung ist das Ausschwingen
des Pendels. Das Stoppen mit einer Bremse erfordert
immer noch eine relativ lange Meßzeit.
Darüberhinaus wird die Messung in dem Maße ungenau, wie das
Gerät sich von der senkrechten Stellung in die Schräglage
abneigt. Dies ist dadurch bedingt, daß der Pendel durch sein
einseitig gelagertes Gewicht stetig stärker an seine Aufhängung
reibt bzw. klemmt, so daß das Gewicht mit Zeiger
nicht mehr genau der Schwerkraft folgen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit Hilfe der
Schwerkraft folgender Flüssigkeit Winkel von 0°-360° schnell
und genau bestimmen zu können. Die Messung soll insbesondere
möglich sein in Ebenen, die nur wenige Grade zur waagerechten
Ebene bezogen auf die Erdanziehungskraft geneigt ist
sowie die gleichzeitige Bestimmung dieser Neigung selbst.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung
durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Es sind zwei vorzugsweise runde, transparente Kunststoffteile
mit abgewinkelten Randkanten, deren bestimmte Tiefe
die Funktion bedingen, wasserdicht zusammenzufügen. Eine
Aussparung z. B. an den Kanten ermöglicht das nachträgliche,
halbvolle Füllen des Behälters mit Flüssigkeit. Nach Verschluß
wird dieser in eine Halterung (z. B. Lineal) integriert.
Die Winkelunterteilung (Behälter) ist drehbar und den äußeren Ringbereich
überlagernd angeordnet.
Zur gleichzeitigen Messung zweier im rechten Winkel zueinander
stehenden Winkel ist der Behälter mit einem zweiten
im rechten Winkel stehenden Behälter verbunden, so daß
die Flüssigkeitsoberfläche sich kreuzförmig überschneidet.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere
darin, daß die Meßgenauigkeit und -geschwindigkeit der
bisher bekannten Winkelmesser erhöht sowie der Anwendungsbereich
erweitert werden.
Es lassen sich Winkel im 360°-Bereich bei geneigter Lage der
Meßebene und in besonderer Ausführung gleichzeitig die Meßebenenneigungen
selbst bestimmen.
Die Flüssigkeit reagiert sofort, ohne "Auspendeln" und ist
den Markierungsstrichen genau zuordbar durch die beschriebene
Anordnung der Teile.
So kann die Winkelmeßwaage mit einem Lineal als Halterung
die handelsüblichen Zeichenmaschinen unterstützen bzw. ersetzen
durch die wesentlich flexiblere und schnellere Handhabung.
Neben dem Zeichnen findet das Instrument Anwendung
bei z. B. Zuschnitten für Textilien, Kartonagen etc. Auch
hier können herkömmliche Hilfsmittel effektiv ergänzt bzw.
substituiert werden. Voraussetzung ist die geneigte Arbeitsunterlage.
Durch die Möglichkeit der Justierung auf Bezugslinien mit
Drehung der Winkelunterteilung läßt sich das Instrument auf
jede, also auch auf zweiseitig geneigte Arbeitsunterlagen
ausrichten bzw. schnell Winkel in Bezug zu vorgegebenen
Linien bestimmen.
Mit entsprechender Halterung ist Einsatzgebiet auch überall
dort, wo auf Schwerkraft beruhende Wasser- und Pendelwaagen
gegebenenfalls in Verbindung mit sonstigen Konstruktionshilfsmitteln
benutzt werden wie z. B. im Baubereich. Neben der
schnellen und genauen Messung ist hier von Vorteil, daß ohne
aufwendige Verfahren Winkel auch bestimmt werden können bei
Ebenen, die nicht senkrecht stehen. Die erweiterte Meßvorrichtung
in Form eines zweiten, mit dem ersten im rechten
Winkel verbundenen Behälters ermöglicht gleichzeitig das
Erfassen der Meßebenenneigung, d. h. mit Ausnahme der waagerecht
liegenden kann jede in den Raum ragende Linie mit zwei
Winkeln bestimmt werden.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen
näher beschrieben.
Es zeigt
Fig. 1 Winkelmeßwaage mit Lineal als Halterung in Aufsicht
Fig. 2 Winkelmeßwaage mit Lineal als Halterung im Querschnitt
Fig. 3 Winkelmeßwaage mit Lineal als Halterung im Querschnitt
und in senkrechter, geneigter Lage
Fig. 4 Winkelmeßwaage mit zweiten, im rechten Winkel angeordneten
Behälter in Aufsicht
Fig. 5 Winkelmeßwaage mit zweiten, im rechten Winkel angeordneten
Behälter im Querschnitt
Die in Fig. 1-3 dargestellte Winkelmeßwaage mit Lineal 10
als Halterung besteht aus einem vorzugsweise runden, transparenten
Behälter 1 mit Winkelunterteilung 6 und der eingelagerten
Flüssigkeit 4. Der Abstand der Seitenwände 2, 3
des Behälters 1 ist so bemessen, daß bei der Flüssigkeitsoberfläche
5 kohäsive Kräfte wirken. Dadurch kann sich die
Oberfläche 5 auch bei Schräglage α (vgl. Fig. 3) des Behälters
1 nicht wesentlich ausdehnen und ist so bei Aufsicht
immer als optische Linie erkennbar. Die Winkelunterteilung 6
überlagert die adhäsive Aufwölbung 7 der Flüssigkeit 4 am
äußeren Ringbereich, so daß die gerade Flüssigkeitsoberfläche
5 als Linie den Gradstrichen 6 eindeutig zugeordnet werden
kann.
Die Drehbarkeit der Winkelunterteilung 6 ermöglicht das
Justieren auf eine Bezugslinie in der Meßebene oder die Vorwahl
eines Winkels. Die Ausgangsstellung zur Winkelmessung
bezogen auf die Erdanziehungskraft wird bestimmt durch eine
0°-180° Linie 11, die auf dem Lineal 10 und parallel zu
dessen Meßkante 12 verlaufend angebracht ist.
In Fig. 4 und 5 ist der Behälter 1 der Winkelmeßwaage erweitert
um einen zweiten Behälter 1′ mit transparenten Seitenwänden
2′, 3′ zur gleichzeitigen Messung zweier Winkel
in bevorzugter Version dargestellt. Die kreuzförmig gelagerte
Flüssigkeitsoberfläche 5 gibt in Verbindung mit der Winkelunterteilung
6 den Winkel in der Meßebene und in Verbindung
mit der Winkelunterteilung 6′ den Winkel der Meßebenenneigung
an.
Claims (9)
1. Winkelmeßwaage mit einem flachen Behälter (1), von dessen
beiden Seitenwänden (2, 3) mindestens eine durchsichtig ist
und der zur Hälfte mit Flüssigkeit (4) gefüllt ist, deren
freie Oberfläche (5) einen Schenkel des zu messenden Winkels
bildet und der durchsichtigen Seitenwand (2) eine Winkelunterteilung
(6) zugeordnet ist, die den anderen Schenkel des
zu messenden Winkels bildet,
dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (2, 3) des Behälters
(1) einen derart geringen Abstand voneinander haben, daß
aufgrund der Kohäsion zwischen den Seitenwänden (2, 3) und
der Flüssigkeit (4) auch bei starker Schräglage (α) des Behälters
(1) die Flüssigkeitsoberfläche (5) sich nicht oder
nur unwesentlich ausdehnt.
2. Winkelmeßwaage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der flache Behälter (1) an einem Lineal (10) angebracht
ist.
3. Winkelmeßwaage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der flache Behälter (1) in eine Ausnehmung des Lineals (10)
eingesetzt ist.
4. Winkelmeßwaage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die 0°-180° Linie (11) auf dem Lineal (10) angebracht
ist und parallel zur Meßkante (12) des Lineals (10)
verläuft.
5. Winkelmeßwaage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
der flache Behälter (1) kreisrund ist und um seine Achse drehbar
im Lineal (10) gelagert ist.
6. Winkelmeßwaage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die Winkelunterteilung (6) im äußeren Ringbereich (13) des
flachen Behälters (1), der die durch Adhäsion bedingte Aufwölbung
(7) des Flüssigkeitsspiegels (5) überdeckt, angebracht
ist.
7. Winkelmeßwaage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Behälter (1) mit seinen beiden Seitenwänden
(2, 3) aus zwei gegeneinandergesetzten und an den Rändern
miteinander verklebten oder verschweißten Schalen aus
hochtransparentem Kunststoff zusammengesetzt ist.
8. Winkelmeßwaage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß ein zweiter, zur Hälfte mit Flüssigkeit
gefüllter flacher Behälter (1′) mit transparenten Seitenwänden
(2′, 3′) vorgesehen ist, dessen Mittelebene im rechten
Winkel zur Mittelebene des ersten flachen Behälters (1) steht
und dessen Seitenwände (2′, 3′) mit einer Winkelunterteilung
(6′) versehen sind.
9. Winkelmeßwaage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste und zweite Behälter (1, 1′) in einem im Querschnitt
kreuzförmigen Behälter integriert sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883800155 DE3800155A1 (de) | 1988-01-07 | 1988-01-07 | Winkelmesswaage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883800155 DE3800155A1 (de) | 1988-01-07 | 1988-01-07 | Winkelmesswaage |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3800155A1 true DE3800155A1 (de) | 1989-07-20 |
Family
ID=6344856
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19883800155 Ceased DE3800155A1 (de) | 1988-01-07 | 1988-01-07 | Winkelmesswaage |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3800155A1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2654209A1 (fr) * | 1989-11-03 | 1991-05-10 | Cohen Victor | Dispositif indicateur d'angle pour la coupe equilibree des cheveux, et peignes munis de ce dispositif. |
US5463817A (en) * | 1993-08-11 | 1995-11-07 | Leeds; Richard A. | Picture frame leveling device |
DE29800578U1 (de) | 1998-01-15 | 1998-03-12 | STABILA-Meßgeräte Gustav Ullrich GmbH & Co KG, 76855 Annweiler | Winkelwasserwaage zum vertikalen Einrichten von Pfosten, Pfeilern, Säulen usw. |
US7325321B2 (en) * | 2003-12-11 | 2008-02-05 | Mettler-Toledo Ag | Method and device for monitoring the alignment of a measuring instrument, and measuring instrument |
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DE550278C (de) * | 1930-08-31 | 1932-05-06 | Carl Langhammer | Neigungsmesser |
GB1007368A (en) * | 1963-07-25 | 1965-10-13 | Henry Edgar Wyatt | A spirit level protractor |
-
1988
- 1988-01-07 DE DE19883800155 patent/DE3800155A1/de not_active Ceased
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