DE8411506U1 - CAVITY MEASURING DEVICE FOR MEASURING CAVITIES LIKE TUBES, TANKS AND THE LIKE. - Google Patents

Description

Dipl.-Ing. Dipl.-Oek. Niemannsweg 133Dipl.-Ing. Dipl.-Oek. Celebs 133

JAM G. TÖHNIBS 2300 KIBL JAM G. TÖHNIBS 2300 KIBL

Rechte- und Patentanwalt Tel. 0431/84075Rights and patent attorney Tel. 0431/84075

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Deutsche PatentamtGerman Patent Office Zweibriickenstr. 12Zweriickenstrasse 12th

München 2Munich 2

G 84 11 506.8 W 5012 Kiel, den Ί 1. MRZ. 85G 84 11 506.8 W 5012 Kiel, March 1st. 85

NEUE BESCHREIBUNGNEW DESCRIPTION

Prof. Wilhelm Wacker, Am See 4, 2361 Bebensee, Ing. grad. Udo Wassmann, Tonderstr. 13, 2000 WedelProf. Wilhelm Wacker, Am See 4, 2361 Bebensee, Ing.grad. Udo Wassmann, Tonderstr. 13, 2000 Wedel

Hohlraumvermessungsgerät zum Vermessen von Hohlräumen wie Rohren, Tanks u. dgl.Cavity measuring device for measuring cavities such as pipes, tanks and the like.

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Die Erfindung betrifft ein Hohlraumvermessungsgerät zum Vermessen von Hohlräumen wie Rohren, Tanks u. dgl.The invention relates to a cavity measuring device for measuring cavities such as pipes, tanks and the like.

Es ist erwünscht, Hohlräume wie Rohre, Tanks u. dgl.It is desirable to have cavities such as pipes, tanks and the like.

exakt zu vermessen. So ist es beispielsweise wünschens- |to be measured exactly. For example, it is desirable- |

wert, auch geringfügige Deformationen von Kunststoff- |worth even minor deformations of plastic |

rohren aufgrund mechanischer und/oder thermischer Be- |pipes due to mechanical and / or thermal loading |

lastung feststellen zu können, um eine Aussage über { deren Dauerhaftigkeit zu ermöglichen. Weiter ist esto be able to determine the load in order to enable a statement about { their durability. Next is it

wünschenswert, das Volumen von im wesentlichen zylin- |desirable the volume of essentially cylin- |

drischen Tanks exakt zu bestimmen, was wegen der Ito determine exactly what happens because of the I

Schwankung des Durchmessers über die Länge problema- | tisch ist.Fluctuation of the diameter over the length problema- | table is.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät zu schaffen, welches ein exaktes Vermessen derartiger Hohlräume ermöglicht.The invention is based on the object of a device create, which enables an exact measurement of such cavities.

Das erfindungsgemäße Hohlraumvermessungsgerät ist gekennzeichnet durch einen Rotationswinkelgeber, drei sich von dem Rotationswinkelgeber radial nach außen erstreckende, mit Verstelleinrichtungen und Justiereinrichtungen versehene Stativbeine, eine den Rotationswinkelgeber zentral durchsetzende Hohlachse und einen um die Hohlachse drehbar gelagerten Längenmeßwertgeber.The cavity measuring device according to the invention is characterized by a rotation angle encoder, three radially outward from the rotation angle encoder extending tripod legs provided with adjusting devices and adjusting devices, one the rotation angle encoder centrally penetrating hollow axis and a length measuring transducer mounted rotatably about the hollow axis.

Vorzugsweise ist vorgesehen, daß der Längenmeßwertgeber als mit Wellen versehener, von Druckfedern beaufschlagter, mit einem Tastfühler versehener Schlitten ausgestaltet ist. Der Tastfühleir ist dabei zur besseren Führung auf der Innenfläche des zu vermessenden Hohlraumes als Rolle ausgestaltet. Zur Kompensation des Gewichtes des Schlittens kann ein auf der Welle verschiebar montiertes Gegengewicht vorgesehen sein.It is preferably provided that the length measuring transducer is provided as a shaft, acted upon by compression springs, is designed with a touch probe carriage. The tactile feeling is for the better Guide designed as a role on the inner surface of the cavity to be measured. To compensate for the Weight of the slide, a counterweight mounted displaceably on the shaft can be provided.

Eine bevorzugte Ausfuhrungsform ist gekennzeichnet durch eine auf den Rotationswinkelgeber aufgesetzte Schreibscheibe und eine auf die Schreibscheibe wirkende, auf die Wellen aufgesetzte und der radialen Auslenkung des Schlittens folgende Sühreibeinrichtung.A preferred embodiment is characterized by a mounted on the rotary angle encoder Writing disk and one acting on the writing disk, placed on the shafts and the radial deflection The friction device following the slide.

Der Rotationswinkelgeber ist vorzugsweise mit einem opto-elektronischen Winkelimpulszähler und der Längenmeßwertgeber mit einem opto-elektronischen Wegimpulszähler ausgestattet.The rotation angle encoder is preferably with an opto-electronic angle pulse counter and the length measuring transducer equipped with an opto-electronic distance pulse counter.

Zur Erleichterung der Justierung des Gerätes kann die Justiereinrichtung eines der Stativbeine derart ausge-To facilitate the adjustment of the device, the adjustment device of one of the tripod legs can be designed in this way.

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staltet sein, daß eine Justierung in Richtung der Hauptachse möglich ist.stalten that an adjustment in the direction of Main axis is possible.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeipsiel des erfindungsgemäßen Hohlraumvermessungsgerätes anhand einer Zeichnung erläutert ist. Dabei zeigt:Further advantages and features of the invention emerge from the following description, in which a Exemplary embodiment of the cavity measuring device according to the invention is explained with reference to a drawing. It shows:

Fig. 1 das Hohlraumvermessungsgerät in perspektivischer Darstellung?Fig. 1 the cavity measuring device in a perspective view?

Fig. 2 eine Ansicht des Gerätes in Richtung der Achse des zu vermessenden Hohlraumes;2 shows a view of the device in the direction of the axis of the cavity to be measured;

Fig. 3 eine Seitenansicht des Gerätes, und
Fig. 4 eine Draufsicht auf das Gerät.Fig. 3 is a side view of the device, and
Fig. 4 is a plan view of the device.

Im Zentrum des Gerätes befindet sich ein Rotationswinkelgeber 10. Von diesem stehen drei mit Verstelleinrichtungen 12 bzw. Justiereinrichtungen 14 versehene Stativbeine 16 ab. Eine Hohlachse 18 durchsetzt den Rotationswinkelgeber 10 zentral.A rotation angle encoder is located in the center of the device 10. Of this, three are provided with adjusting devices 12 or adjusting devices 14 Tripod legs 16. A hollow axle 18 passes through the rotary encoder 10 centrally.

Um die Hohlachse 18 ist ein Längenmeßwertgeber 20 drehbar gelagert. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Längenmeßwertgeber als Schlitten 28 ausgestaltet, der Wellen 22 aufweist, die in Bohrungen in Flanschen 35, 36 geführt werden. Die Flansche 35, 36 sind auf einer drehbar gelagerten Stützplatte 38 befestigt. Zwischen dem Flansch 36 und dem Schlitten 28 sind auf die Wellen 22 Druckfedern 24 aufgesetzt. Diese Druckfedern bewirken, daß der mit einem Tastfuhler 28 - vorzugsweise einer Rolle - auf der der Hohlachse 18 abge-A length measuring transducer 20 is rotatably mounted about the hollow axis 18. In the illustrated embodiment the length measuring transducer is designed as a slide 28, which has shafts 22 which are in bores in flanges 35, 36 are performed. The flanges 35, 36 are fastened on a rotatably mounted support plate 38. Between the flange 36 and the slide 28, compression springs 24 are placed on the shafts 22. These compression springs cause that with a tactile sensor 28 - preferably a roller - on the hollow axle 18

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wandten Seite versehene Schlitten jeweils an die Wand des zu vermessenden Hohlraumes gedrückt wird.turned side provided slide is pressed against the wall of the cavity to be measured.

Das erfindungsgemäße Hohlraummeßgerät wird in den zu vermessenden Hohlraum eingebracht. Zur Definierung der Hauptachse des zu vermessenden Hohlraumes wird eine Laserkanone aufgestellt und ein Laserstrahl in Richtung der Hauptachse des zu vermessenden Raumes ausgerichtet/ in dem entfernt von der Laserkanone eine Zielscheibe aufgestellt wird. Das Hohlraumvermessungsgerät wirdThe cavity measuring device according to the invention is in the to introduced measuring cavity. To define the main axis of the cavity to be measured, a Laser cannon set up and a laser beam aligned in the direction of the main axis of the room to be measured / in which a target is set up away from the laser cannon. The cavity surveying device will

ι zwischen Laserkanone und Zielscheibe derart aufgestellt, daß die drei Stativbeine die Außenwand des zu vermessenden Hohlraumes berühren. Sodann wird mittelsι set up between the laser cannon and target in such a way that the three tripod legs close to the outer wall of the touch the measuring cavity. Then by means of

• der Verstelleinrichtungen 1 2 und der Justiereinrichtung• the adjustment devices 1 2 and the adjustment device

,/ gen 14 das Hohlraumvermessungsgerät derart eingerich-, / gen 14 the cavity surveying device so set up

iij tet, daß der Laserstrahl in die Hohlachse 18 eindringt.iij means that the laser beam penetrates the hollow axle 18.

Sodann wird eine Verstellung des Hohlraumvermessungsgerätes quer zur Längsachse durchgeführt, bis der Laserstrahl frei durch die Hohlachse 28 durchtritt und aufThe cavity measuring device is then adjusted transversely to the longitudinal axis until the laser beam passes freely through the hollow axle 28 and on

'' die Zielscheibe auftrifft. Das Ausrichten der Hohlachse'' hits the target. Aligning the hollow axle

18 auf den Laserstrahl wird weiter durch die Justiereinrichtung 39 an einem der Stativbeine 16 erleichtert. Diese Justiereinrichtung 39 ermöglicht eine Verschie-18 on the laser beam is continued through the adjustment device 39 on one of the tripod legs 16 is facilitated. This adjusting device 39 enables a shift

bung des Stativbeins in axialer Richtung und damit ein leichtes Kippen des Gerätes, was erforderlich ist, wenn die Hohlachse 18 nicht exakt mit dem Laserstrahl ausgerichtet ist. Nach Beendigung dieser Justierarbeiten ist gewährleistet, daß das Zentrum des Hohlraumvermessungsgerätes in der definierten Hauptachse des zu vermessenden Hohlraumes liegt und daß die Achse des Vermessungsgerätes mit der Hauptachse des Raumes übereinstimmt. Exercise of the tripod leg in the axial direction and thus a slight tilting of the device, which is necessary if the hollow axis 18 is not exactly aligned with the laser beam. After completing this adjustment work ensures that the center of the cavity surveying device is in the defined main axis of the to be measured Cavity and that the axis of the surveying device coincides with the main axis of the room.

η Nun kann die eigentliche Vermessung des Raumes vorge- η Now the actual measurement of the room can be

nommen werden. Zu diesem Zweck wird die an der Anzeige-be taken. For this purpose, the

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vorrichtung 40 dargestellte Ziffer, die den Abstand des Tastfühlers 26 von der Hohlachse 1 8 angibt, für einen bestimmten Winkel festgestellt. Sodann werden unter Drehung des Längenmeßwertgebers 1 8 um die Hauptachse die Polarkoordinaten des zu vermessenden Hohlraumes bestimmt, indem der Abstand zwischen der mit der Hauptachse des zu vermessenden Raumes übereinstimmenden ϊ|Device 40 digit shown, which indicates the distance of the probe 26 from the hollow axis 1 8, for one determined angle. Then, while rotating the length measuring transducer 1 8 around the main axis the polar coordinates of the cavity to be measured are determined by the distance between the ϊ |

Hohlachse 18 und dem Tastfühler 26 über dem Winkel des IHollow axis 18 and the probe 26 over the angle of the I.

i Rotationswinkelgebers 10 gegenüber der Horizontalen |i Rotation angle encoder 10 relative to the horizontal |

erfaßt wird. Dabei wird die Horizontale durch eine ' is detected. The horizontal is represented by a '

Präzisionslibelle 39 auf der Stützplatte 38 nachgewiesen.Precision level 39 detected on the support plate 38.

Um die Drehung des Längenmeewertgebers um die Hohlachse ^l To the rotation of the longitudinal encoder around the hollow axis ^l

18 zu erleichtern, ist ein Gegengewicht 30 auf der ■'■ To facilitate 18, a counterweight 30 on the ■ '■

Stützplatte 38 dem Längenmeßwertgeber 20 gegenüberlie- ISupport plate 38 opposite to the length measuring transducer 20

gend aufgebracht, durch das das Gewicht des Längenmeßwertgebers kompensiert wird.applied, by which the weight of the length measuring transducer is compensated.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Rotationswinkelgeber 10 weiter mit einer Schreibscheibe 32 versehen, auf die eine mit einem einzusetzenden Stift versehene Schreibeinrichtung 34 wirkt. Diese Schreibeinrichtung 34 ist fest mit den Wellen 22 verbunden und wird bei einer Auslenkung des Schlittens 28 um eine entsprechende Strecke gegenüber der Hohlachse 18 bewegt. Auf der Schreibscheibe wird also in radialer Richtung im Maßstab 1:1 eine Darstellung der Form des zu vermessenden Hohlraumes gegeben.In the exemplary embodiment shown, the rotation angle encoder 10 is further provided with a writing disk 32 provided on which a writing device 34 provided with a pen to be inserted acts. This writing device 34 is firmly connected to the shafts 22 and is moved by a corresponding distance with respect to the hollow axis 18 when the carriage 28 is deflected. So on the writing disc it is in a radial direction Direction on a scale of 1: 1 given a representation of the shape of the cavity to be measured.

Vorzugsweise ist vorgesehen, daß neben oder statt der graphischen Aufzeichnung durch das Meßgerät selbst eine elektronische Speichereinrichtung zur Aufnahme der Polarkoordinaten des zu vermessenden Raumes vorgesehen ist.It is preferably provided that in addition to or instead of the graphic recording by the measuring device itself a Electronic storage device provided for recording the polar coordinates of the space to be measured is.

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Obwohl bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein mechanischer Längenmeßwertgeber vorgesehen sit, ist es naturlich auch möglich, den Längenmeßwertgeber mit einem licht- oder schallaussendenden Mittel und einem licht- oder schallauffangenden Mittel zu versehen, wobei aus den Laufzeiten die Entfernung zwischen Hauptachse und Wand des zu vermessenden Hohlraumes ermittelt wird.Although in the illustrated embodiment a mechanical length measuring transducer is provided, it is of course also possible to use the length measuring transducer to provide a light or sound emitting means and a light or sound collecting means, whereby the distance between the main axis and the wall of the cavity to be measured is determined from the transit times will.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.The features of the invention disclosed in the above description, in the drawing and in the claims can be used both individually and in any combination for the implementation of the invention in its various embodiments may be essential.

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Claims (5)

Dipl.-Ing. Dipl.-OeJc. NiemannswegDipl.-Ing. Dipl.-OeJc. Niemannsweg JAN G. TÖHHIES 2300 KIELJAN G. TÖHHIES 2300 KIEL Rechts- und Patentanwalt Tel. 0431/84075Attorney and patent attorney Tel. 0431/84075 An dasTo the Deutsche PatentamtGerman Patent Office Zweibrückenstr. 12Zweibrückenstrasse 12th 8000 München 28000 Munich 2 G 84 11 506.8 W 5012 Kiel, den 1 1. MRZ.G 84 11 506.8 W 5012 Kiel, 1st March. NEUE ANSPRÜCHENEW DEMANDS W 5012W 5012 Hohlraumvermessungsgerät zum Vermessen von Hohlräumen wie Rohren, Tanks u. dgl., gekennzeichnet durchCavity measuring device for measuring cavities such as pipes, tanks and the like, characterized by - einen Rotationswinkelgeber (10),- a rotation angle encoder (10), - drei sich von dem Rotationswinkelgeber (10) radial nach außen erstreckende, mit Verstelleinrichtungen (12) und Justiereinrichtungen (14) versehene Stativbeine (16),- Three radially outwardly extending from the rotation angle encoder (10) with adjustment devices (12) and adjustment devices (14) provided tripod legs (16), - eine den Rotationswinkelgeber (10) zentral durchsetzende Hohlachse (18), und- A hollow axis (18) centrally penetrating the angle of rotation encoder (10), and - einen um die Hohlachse (18) drehbar gelagerten Längenmeßwertgeber (20).- A length measuring transducer (20) rotatably mounted about the hollow axis (18). 2. Hohlraumvermessungsgerät nach Anspruch 1 , dadurch2. Cavity surveying device according to claim 1, characterized 932932 gekennzeichnet, daß der Längenmeßwertgeber (20) als mit Wellen (22) versehener, von Druckfedern (24) beaufschlagter, mit einem Tastfiihler (26) versehener Schlitten (28) ausgestaltet ist.characterized in that the length measuring transducer (20) is provided with shafts (22) and acted upon by compression springs (24), is designed with a feeler (26) provided carriage (28). 3. Hohlraumvermessungsgerät nach Anspruch 2, dadurch ■;■ gekennzeichnet, daß der Tastfühler (26) als Rolle aus- !;· gestaltet ist.3. Cavity surveying apparatus according to claim 2, characterized ■; ■ in that the feeler (26) designed as roller;! · Designed. 4. Hohlraumvermessungsgerät nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch ein verschiebbar montiertes Gegengewicht (30).4. cavity measuring device according to claim 2 or 3, characterized by a displaceably mounted counterweight (30). ΪΙ ΪΙ 5. Hohlraumvermessungsgerät nach einem der Ansprüche 25. Cavity surveying device according to one of claims 2 ί bis 4, gekennzeichnet durch eine auf den Rotationswin-ί to 4, characterized by an on the rotation win- % kelgeber (TO) aufgesetzte Schreibscheibe (32) und eine % kelgeber (TO) attached writing disc (32) and a auf die Schreibscheibe (32) wirkende, auf die Wellen (22) aufgesetzte und der radialen Auslenkung des Schlittens (28) folgende Schreibeinrichtung (34).acting on the writing disk (32), placed on the shafts (22) and the radial deflection of the Carriage (28) following writing device (34). 6. Hohlraumvermessungsgerät nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotationswinkelgeber (10) mit einem opto-elektronischen Winkelimpulszähler ausgestattet ist.6. Cavity measuring device according to one or more of the preceding claims, characterized in that that the rotation angle encoder (10) is equipped with an opto-electronic angle pulse counter. 7. Hohlraumvermessungsgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet.« daß der Längenmeßwertgeber (20) mit einem opto-elektronischen Wegimpulszähler ausgestattet ist.7. Cavity measuring device according to one of claims 2 to 5, characterized. «That the length measuring transducer (20) is equipped with an opto-electronic travel pulse counter. 932 932 ··· * « lit It*··· * «lit It *