DE8812355U1

DE8812355U1 - Empfangsvorrichtung zum Erfassen des Zentrums eines von einem Nivellierlasergerät (sogenannter Baulaser) ausgesandten Laserstrahls

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Publication number: DE8812355U1
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Priority date: 1988-09-29
Filing date: 1988-09-29
Publication date: 1989-03-02

Description

<(Empfangsvorrichtung zum Erfassen des Zentrums eines von einem Nivellierlasergerät (sogenannter Baulaser) ausgesandten Laserstrahls^bestehend aus einem Gehäuse und mindestens zwei spiegelbildlich zu einer freigelegten "Null-Linie" angeordneten laserlichtempfindlichen signal gebenden Empfangseiementen.

Die Erfindung betrifft eine Empfangsvorrichtung zum Erfassen des Zentruir.s eines von einem Nivellierlasergerät (sogenannter Baulaser) ausgesandten Laserstrahls gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder 2.

Es ist bereits eine Laserstrahlempfangsvorrichtung bekannt, die mit mehreren in einer Reihe angeordneten laserlichtempfindlichen Empfangsei ementen, z. B. Fotodioden, bestückt ist. Im Zentrum dieser Reihe von Empfangselementen ist eine "Null-Linie" vorgesehen, die zugleich die Spiegelbildachse für die zu beiden Seiten davon angeordneten Empfangselemente ist. Wenn diese Empfangsvorrichtung in den Bereich des vorbei huschenden Laserstrahls gehalten wird* und zwar so, daß die Reihe der Empfangselemente senkrecht zu der von projizierten Laserstrahl beschrie benen Ebene liegt, wird eines dieser Empfangselemente oberhalb oder unterhalb der "Null-Linie" (Spiegelbildachse der Diodenreihe) von dem Laserstrahl getroffen.

Diese getroffene Fotodiode erzeugt ein Signal, das in ein weiterverwertbares Signal, z. B. in ein optisch oder akustisch wahrnehmbares Signal umgewandelt wird. Auf Grund dieser Signale ist es möglich, die mindestens zwei Fotodioden so lange von Hand auf der Wand nach oben oder unten zu verschieben, bis das Zentrum des Laserstrahls genau In der zwischen ihnen angeordneten "Null-Linie" auftrifft. Die "Null-Linie" liegt jetzt in der Ebene, die vom projizieren rotierenden Laserstrahl bestrichen wird, so das die Laage dieser "Null-Linie" auftrifft. Die "NuI1-Linie" liegt jetzt in der Ebene, die vom projizierten rotierenden Laserstrahl bestrichen wird, so das die Lage dieser "Null-Linie" das zu übertragende Niveau angibt und nun auf der Wand angerissen werden kann.

tine solche apparative Ortungshilfe ist zweckmäßig, weil es mit bloßem Auge sehr schwierig ist, die genaue Durchgangslinie des yon der rotierenden Laserstrahl quelle auf die Wand projizieren Laserstrahls, der sich auf der Wand als vorbei huschender leuchtender Punkt darstellt, zu erkennen. Außerdem ist bei größerer Entfernung und insbesondere bei einer mit starkem Sonnenlicht beschienen Wand der vorbei huschende Laserstrahl überhaupt nicht mehr erkennbar.

Das hier praktizierte schrittweise Einbringen der "Null-Linie" in die vom Laserstrahl bestrichene Projektionsebene ist jedoch - da die "Null-Linie" genau zwischen zwei Empfangselementen liegt und äußerten die Annäherungsschritte im Bereich der "Null-Linie" immer kleiner und dadurch immer schwieriger werden - ein sehr mühseliges und zeitaufwendiges Unterfangen, wobei auch gewisse Meßfehler nicht ausgeschlossen werden können.

Da bei dieser bekannten Empfangsvorrichtung die laserlichtempfindlichen Empfangselemente starr in dem Gehäuse integriert sind, wird außerdem bei einem sehr flachen Einfallswinkel des projizierten Laserstrahls wegen der geringen Absorbtionsfähigkeit von schräg einfallendem Licht nur noch ein unzureichendes oder überhaupt kein Signal mehr erzeugt, so daß sich eine relativ hohe Fehlerquote einstellt. Ein solcher flacher Einfallswinkel ergibt sich z. B. für die Langseite eines sehr langen rechteckigen Raums, wenn der Baulaser im Zentrum dieses Raums aufgestellt ist, oder bei einer außergewöhnlich langen Längswand, &zgr;. B. in dem Fall, daß ein großer rechteckiger Raum ohne Zwischenwand in einen kleineren rechteckigen Raum von geringerer Breite übergeht, wobei die eine Längswand des großen Raums sich in der Längswand des anschließenden kleineren schmäleren Raums fluchtend fortsetzt und hierbei der Baulaser üblicherweise im Zentrum des großem Raums aufgestellt ist.

Aufgat a der Neuerung ist es nun, bei einer Empfangsvorrichtung der eingangs genannten Gattung die vorstehend beschriebenen Nachteile zu vermeiden und eine Empfangsvorrichtung zu schaffen, bei der die "Null-Linie" automtisch in weit kürzerer Zeit und mit sehr viel größe-

rer Effektivität und Genauigkeit als von Hand, insbesondere auch bei sehr flachem Einfallswinkel des Laserstrahls, in die vom projizierten Laserstrahl beschriebene Ebene ei&eegr;justiert wird, so daß nach Beendigung dieses SelbstJustierungsvorgangs das zu übertragende Niveau vorliegt und auf der Wand angerissen werden kann. Außerdem soll die Empfangsvorrichtung mit Einrichtungen zum Anreißen des erfaßten Niveaus ausgebildet sein.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung gemäß dem kennzeichnenden Teil der Ansprüche 1 bzw. 2. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Neuerung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bei der neuerungsgemäßen Vorrichtung erzeugt jedes Empfangselement, (z. B. Fotodiode oder Diodenzeile) oberhalb der "Null-Linie" den Signalwert +A, während jedes Empfangselement unterhalb der "Null-Linie" einen Signalwert -A erzeugt. Diese Signale werden digitalisiert. Ein Prozessor führt dann mit diesen Signalen ständig einen Datenvergleich durch. Solange der Laserstrahl auf ein Empfangselement oberhalb oder unterhalb der "NuI!-Linie" auftrifft, wird solange ein Steuerimpuls an eine für die Verschiebung dieser "Null-Linie" vorgesehene Stelleinrichtung, z. B. Motor, abgegeben, bis die "Null-Linie" in das Zentrum des Laserstrahls verlagert ist.

Die neuerungsgemäße Empfangsvorrichtung braucht nunmehr nur noch grob in den Bereich des Auftreffpunktes des projizierten Laserstrahls an die Wand oder Ebene, auf die das betreffende Niveau übertragen werden soll, angesetzt werden, und zwar so, daß dieser Laserstrahl auf irgendeines der in einer Reihe angeordneten Empfangselemente auftrifft. Je nachdem, ob nun eines der Empfangselemente oberhalb oder unterhalb der "Null-Linie" vom Laserstrahl getroffen wird, gibt dieses betreffende Empfangselement ein entsprechendes Steuersignal an einen Motor, mit dem der Schlitten mit der darauf angeordneten Empfangseiementenreihe so lange in aer einen oder anderen Richtung verschoben wird, bis sich die "Null-Linie" genau im Zentrum des aufgetroffenen Laserstrahls befindet. Dadurch, daß bei der erfindungsgemäßen Empfangsvorrichtung

die "Null-Linie" in das Zentrum des Laserstrahls eingebracht wird, ist diese Vorrichtung auch für B&ulaser gaeignet, die nicht einen ganz scharfen Lichtpunkt, sondern einen Lichtfleck von beispielsweise einem Zentimeter Durchmesser oder größer auf die Wand projizieren.

Mit der neuerungsgemäßen Vorrichtung ist nunmehr eine weit exaktere Erfassung des vom projizierten Laserstrahl übertragenen iiullniveaus möglich, auch wenn der Laserstrahl bei größeren Entfernungen bereits in erheblichem Maße divergiert, als dies bei der herkömmlichen, ein- -,J gangs beschriebenen Empfangsvorrichtung der Fall wäre. Durch den automall tischen Abc,¹.eich der Signalwerte aus den Empfangselementen oberhalb i; bzw. unterhalb der "Null-Linie" werden gerade in der Endphav?. des Einju-•&iacgr;&iacgr; stierens, wo der Laserstrahl bereits im näheren Bereich der "NjII-Life nie" auftrifft, kleinste Signalwert-Unterschiede noch berücksichtigt. !- Dies führt zu entsprechend kleinen Nachstell schritten des Schlittens j? bzw. eines entsprechend anderen ausgebildeten Empfangseie^ententrägers £ und damit zu einer entsprechenden Feinjustierung der "Null-Linie" auf

das Zentrum des projizierten Laserstrahls hin, wobei Fehlerquellen j| ausgeschaltet werden, wie sie bü der eingangs beschriebenen herkömm-I liehen Empfangsvorrichtung auftreten, z. B. dadurch, daß einerseits das ;i menschliche Auge bei einem vorbei huschenden Laserstrahl dessen Zentrum

• nicht genau erfassen kann (noch viel schwieriger wird eine solche Erfassung, wenn der Laserstrahl zudem noch stark divergiert) oder das an-

"h. dererseits beim Verschieben des gesammten Gehäuses mit seiner darauf

fi, angebrachten "Null-Linio" in Richtung auf das Zentrum dos Laserstrahls

'4 hin diese Verschiebung von Hand vorgenommen werden muß und wegen des

• Mchterkennens des Zentrums des Laserstrahls die Fei &eegr;justierung der f. "Null-Linie" auf das Zentrum des Laserstrahls,insbesondere noch bei >^: rauhen Wänden, nur schritt- und ruckweise erfolgen kann.

; Insbesondere ist die neuerungsgemäße Vorrichtung für Baulaser mit einer Halbleiter-Laserquelle geeignet, die im Lichtspektrum nahe dem Infrarotbereich aussendet, weil ein solcher Infrarot lichtstrahl mit dem bloßen Auge nicht mehr zu erkennen ist. Mit der erfindengsgemäßen Empfangsvorrichtung kann aber das Zentrum eines solchen projizierten Infra-

• »&diams; · ■«··

rotlichtstrahls auch noch in großer Entfernung und selbst bei der dieser Lichtquelle eigenen starken Divergenz noch eindeutig geortet werden.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Neuerung wird die "Null-Linie" des Schlittens zunächst mit hoher Geschwindigkeit zum Laserstrahl hin bewegt. Sobald der Laserstrahl mit seiner Randzone auf das untere Enipfangselement mit dem negativen Signalwert auftrifft, wird durch eine besondere Steuerung über den Prozessor die Bewegungsgeschwindigkeit des Schlittens auf einen Schleichgang herabgesetzt, so daß sich die "Null-Linie" de? Schlittens immer langsamer werdend dem Zentrum des Laserstrahls nähert und damit diese "Null-Linie" nicht wegen zu hoher Drehgeschwindigkeit des Motors über das Zentrum des Laserstrahls hinauswandern kann. Es wird also eine Einstellung in möglichst kürzester Einstellzeit erreicht. Selbstverständlich könnte man auch auf die vorstehend beschriebene Reduzierung der Motordrehgeschwindigkeit verzichten, wenn man eine dadurch bedingte längere Einjustierzeit in Kauf nähme. Dann würde die "Null-Linie" auf dem Schlitten zwar wegen zu hoher Drehgeschwindigkeit des Motors geringfügig über das Zentrum des Laserstrahls hinausfahren, der Schlitten würde aber auf Grund des nunmehr überwiegenden negativen Steuersignalanteils sofort wieder in umgekehrter Richtung auf die Justierungsposition hin bewegt werden.

Die laserlichtempfindlichen Empfangselemente bestehen vorzugsweise aus Fotodioden. Es genügt, wenn oberhalb und unterhalb der "Null-Linie" und spiegelbildlich zu dieser "Null-Linie" mindestens jeweils eine Fotodiode angeordnet ist, wobei die Fotodiode (Fotodiodenleiste) oberhalb der "Null-Linie" gegenüber derjenigen unterhalb der "Null-Lirie" anders gepolt ist, so daß z. B. die obere Fotodiode (Fotodiodenleiste) beim Auftreffen des Laserstrahls einen positiven Signalwert und die untere Fotodiode (Fotodiodenleiste) einen negativen Signalwert erzeugt, mit welchen Signalwerten der Motor für die Verschiebung des Empfangseiemententrägers, vorzugsweise in Form eines Schlittens, angesteuert wird. Zweckmäßigerweise wird oberhalb und unterhalb der "Null-Linie" eine Diodenzeile angebracht, wodurch der Fassungsbereich für den zu empfangenden Laserstrahl erheblich ausgeweitet wird. Statt einer einstückigen Diodenzeile können auch jeweils mehrere in Reihe geschaltete Einzel-

dioden in Verschiebungsrichtung des Schlittens, d. h. senkrecht zur "Null-Linie" aufgereiht werden, wobei die Dioden oberhalb der "Null-Linie" zusammengeschaltet und beim Auftreffen des Laserstrahls beispielsweise einen positiven Signalwert ergeben und die Dioden unterhalb der "Null-Linie" genau so zusammengeschaltet werden, aber den umgekehrten, beispielsweise einen negativen Signalwert ergeben.

Es können zu beiden Seiten der "Null-Linie" auch unterschiedlich lange Diodenzeilen vorgesehen sein. Dadurch ergibt sich keine Verfälschung des Signalwerts, denn der Laserstrahl von bestimmtem Durchmesser erzeugt beim Auftreffen auf eine der Fotodioden immer den Wert +A (oberhalb) bzw. -A (unterhalb). Unter Berücksichtigung der Hintergrundstrahlung (z. B. Tageslichtstrahlung, insbesondere dessen UV-Anteil) spielt die Länge der Diodenzeilen aber doch eine Rolle, da die Hintergrundstrahlung von der Gesamtfläche der Fotodioden aufgenommen wird und so ebenfalls einen Signalanteil ergibt, der den des Laserstrahls überlagert. Um bei unterschiedlich langen Fotodiodenzeilen zu beiden Seiten der "Null-Linie" eine Verfälschung des Signalwertes durch nicht vom Laserstrahl stammende Fremdstrahlungsanteile (&zgr;. &Bgr; Tageslicht, Sonnenstrahlung o. dgl.) auszuschließen, ist noch zusätzliche Fotodiodenfläche auf der kürzeren Fotodiodenseite anzubringen. Dabei muß diese zusätzliche Fotodiodenfläche aber möglichst im Bereich des von der "Null-Linie" abgewandten Endes der Fotodiodenzeile angebracht sein, weil bei einer Anbringung im Bereich der "Null-Linie" auch diese Ersatzfläche mit vom Laserstrahl getroffen würde und bei einer derartigen parallelen Anordnung von zwei Fotodiodenreihen sich eine Verdoppelung des Signalwertes auf der betreffenden Seite ergibt, was dann den Abgleich zwischen dem positiven Signalwert oberhalb und dem negativen Signalwert unterhalb der "Null-Linie" verfälschen würde, d. h. daß sich die "Null-Linie" nicht im Zentrum des Laserstrahls einjustiert. In gleicher Weise wirkt eine entsprechende Verringerung der Absorptionsfläche auf dem äußersten Ende der längereren Diodenzeile, oder diese ersetzende, dem Fachmann geläufige Abgleichungstechmken. Vorteilhaft ist auch die Anbringung eines nur für die Laserstrahlen durchlässigen Filters über den Fotodioden, das andere Lichtspektren, also die gesamte Störstrahlung, zurückhält.

Vorteilhafterweise wird der gesamte Verschiebebflreich des Schlittens mit einer Abdeckung versehen, so daß der Verschiebemechanismus vor dem Eindringen von Fremdteilchen, wie Staub oder dergleichen, geschützt ist. Möglich wäre auch hier, die Abdeckung als laserstrahldurchlässiges Filter auszubilden.

Um bei schräg einfallendem Laserstrahl einen möglichst hohen Absorbtionswirkungsgrad an den Empfangselementen (Fotodioden) zu erreichen, wird neuerungsgemäß vorgeschlagen

a) die Empfangselemente auf dem Empfangseiemententräger (Schlitten oder dergleichen) um die Längsachse des Empfangseiemententrägers verschwenkbar anzuordnen, so daß diese dem schrägeinfallenden Laserstrahl zugewandt werden können und dadurch ein möglichst senkrechter Lichteinfallwinkel für die Fotodioden mit größtmöglicher Lichtabsorbtion eintritt, oder

b) eine lichtdurchlässige, vorzugsweise nur laserslichtdurchlässige, tonnendachförmig ausgebildete Abdeckung vorzusehen, welche auf ihrer Innenseite Lichtumlenkflächen aufweist, die so ausgerichtet sind, daß auch ein unter sehr geringem Einfallswinkel einfallender Laserstrahl zu den Empfangselementen (Dioden, Diodenleiste) hin reflektiert wird und dort mehr oder weniger senkrecht auftrifft. Dies könnte z. B. erreicht werden durch in Längsrichtung der tonnendachförmigen Abdeckung verlaufende prismatisch ausgebildete laserlichtbrechende und/oder - reflektierende (spiegelnde) Flächen.

Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Neuerung ist in einem rechten Winkel zur Verschiebungsrichtung des Schlittens ein Anreißlineal angeordnet, wobei die Oberkante des Lineals exakt mit der "Null-Linie" auf dem Schlitten übereinstimmt. Damit kann sofort nach der Einjustierung der "Null-Linie" auf das Zentrum des Laserstrahls das vom Laserstrahl übertragene Niveau markiert werden.

Eine vorteilhafte praxisgerechte Ausgestaltung der neuerungsgemäßen Empfangsvorrichtung besteht darin, den Schlitten mit den Fotodioden zu Beginn einer jeden Messung immer in eine Ausgangspostion (Grundstellung), z. B. in die unterste Position, zurückkehren zu lassen, so daß die Bedienungsperson erkennt, daß eine Einjustierung der "Null-Linie"

auf das Zentrum Hes Laserstrahls noch nicht erfolgt ist. Diese in ihre» Grundstellung befindliche Empfangsvorrichtung wird dann so an die Wand gehalten, daß der Laserstrahl auf die Fotodiodenreihe oberhalb der "Null-Lifp·" üiiftr^rfffc. Nach dem Einschalten der Empfangsvorricatling gibt die vom Laserstrahl getroffene Fotodiode ein Steuersignal vom Wert +A an den Motor, so daß der Schlitten mit der darauf festgelegten "Null-Linie" nach oben rum Laserstrahl hin bewegt wird. Diese Nach-Obenverschiebung des Schlittens dauert so lange an, bis die "Null-Linie" genau im Zentrum des Laserstrahls eingepegelt ist, was gemäß vorstehender Beschreibung dadurch erfolgt, daß dann, wenn der Laserstrahl im Bereich der "Null-Linie" auftrifft, auch bereits teilweise eine Fotodiode unterhalb dieser "fiun-Linie" getroffen wird, die einen rieyätrven Signalwert erzeugt. Es erfolgt so l&nge ein Abgleich zwischen dem positiven Signalwert von der bzw. den Fotodioden oberhalb der "Null-Linie" und dem negativen Signalwert von der bzw. den Fotodioden unterhalb der "Null-Linie", bis schließlich der positive und der negative Signalwert die gleiche Größe erreichen und sich gegenseitig aufheben. In diesem Zeitpunkt erhält dann der Verstellmotor für den Schlitten kein Steuersignal mehr und bleibt stehen. Zur optischen und/oder akustischen Anzeige der Beendigung dieses Abgleichungsvorgangs ist auf der Empfangsvorrichtung eine Leuchtdiode und/oder ein Summer vorgesehen.

Die Neuerung soll nun an Hand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit anliegender Zeichnung näher erläutert werden; es zeigen:

Fig. 1 eine Frontalansicht von der Empfangsvorrichtung mit einem

verschiebbaren Empfangseiemententräger; Fig. 2 eine Ansicht von der rückwärtigen Seite in das Innere des

Gehäuses der Empfangsvorrichtung·,

Fig. 3 eine Schnittansicht längs der Linie A - A in Figur 1; Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung eines Details "D" aus Fig. 3; Fig. 5/6 eine andere Ausführungsform einer Empfangsvorrichtung in Frontal und Schnittansicht, bei der der Empfangseiemententräger im Gehäuse nicht verschiebbar, sondern das gesamte Gehäuse nach dem gleichen erfinaiiigsgemäßen Prinzip mittels ei: für die Verschiebung des Geäuses speziell ausg^b^Hef-Stativaufsatzes in der Längsaachsenrichtung der EmpTangselementenreihe verschiebbar ist.

Gemäß Fig. 1 weist die in Frontalansicht dargestellte Empfangsvorrichtung 1 auf seiner Vorderseite 2 eine wannenförmige Vertiefung 3 mit halbkreisförmigem Querschnitt auf, in welcher Vertiefung ein in Längsrichtung verschiebbarer Schlitten 4 mit einem darauf angeordneten Empfangsei emententräger 27 für die Fotodiodenreihe 5a/5b vorgesehen ist. Die obere Fotodiodenreihe 5a ergibt beim Auftreffen des Laserstrahls ein positives Steuersignal an den Verstellmotor des Schlittens, während die untere Fotodiodenreihe 5b ein negatives Steuersignal abgibt. Um eine Verfälschung des vom Laserstrahl stammenden Signalwert durch Fremdstrahl ungsantei Ie (Tageslicht, Sonnenstrahlung o. dgl.) zu vermeiden, weist die kürzere untere Diodenreihe 5b an ihrem äußeren Ende noch zwei zusästzliche Fotodioden auf, sodaß den fünf oberenen Dioden 5a auch fünf untere Dioden 5b gegenüberstehen und sich dadurch von der Fotofläche her gesehen die gleich großen FremdstrahlungsanteiIe aufheben. Die Vertiefung 3 weist auf ihrem Grund einen Längsschlitz 6 auf, durch den der auf der Rückseite des Schlittens angebrachte Steg 8 (Figur 3) hindurchragt. Wie aus der Querschnittsansiciit der Figur 3, die einen Schnitt längs der Linie A - A in Figur 1 zeigt, zu erkennen ist, ist am unteren Ende des Steges 8 in einem rechten Winkel das Lineal 9 angeordnet. An der dem Winkel zwischen dem Steg 8 und dem Lineal 9 aussteifenden Rippe 10 sind die beiden Enden des um die beiden Seilrollen 11 a/b laufenden Antriebsseils 12 befestigt, so daß der Steg mit dem Schlitten und dem Lineal über den Seiltrieb in der einen oder anderen Richtung bewegt werden kann. Eine dieser Seilrollen 11 wird vom Motor 13 angetrieben. Dieser Motor erhält seine positiven oder negativen Steuersignale von den Fotodioden 5a/5b und setzt den Schlitten über die Seilrollen in der einen oder anderen Drehrichtung in Bewegung.

Das mit dem Schlitten 4 über den Steg 8 verbundene Lineal 9 ragt aus einem in der Seitenwand des Gehäuses angeordneten Schlitz 14 heraus, der etwa eine dem Längsschlitz 6 entsprechende Länge aufweist. Auf dem Steg 8 ist der Schlitten 4 um seine Längsachse 15 verdrehbar gelagert, so daß die auf dem Schlitten angeordneten Fotodioden 5a/5b zu einem sehr schräg einfallenden Laserstrahl hin geneigt werden können, um ein möglichst senkrechtes Auftreffen des Laserstrahls auf die Fotodioden zu erreichen (vgl. gestrichelte Darstellung). Die wannenförmige Vertiefung 3 mit dem l.ängsschlitz 6 und dem Schitten 4 1st zur Vermeidung einer Verschmutzung mit einer laserlichtdurchlässigen tonnendachförmigen Abdeckung 7 versehen. Auf der Vorderseite 2 des Gehäuses zeigen die

D -&iacgr;

drei oberen Leuchtdioden 16,17,18 {Figur 1} das augenblickliche Auftreffen des Laserstrahls an, und zwar zeigt die LED 16 an, wenn und so lange der Laserstrahl auf der oberen Fotodiodereihe 5a auftrifft, die LED 18, wenn und so lange der Laserstrahl auf die untere Diodenreihe 5b auftrifft, und die LED 17, daß die "Null-Linie" 19 im Zentrum des Laserstrahls steht. Bei Erreichen dieses Einjustierungszustands wird neben dem optischen Signal durch die LED 17 gleichzeitig auch noch ein akustisches Signal durch den Summer 20 gegeben, so daß die Bedienungsperson weiß, daß sie jetzt entlang der Oberkante 21 des Linealf 9 einen Markierungsstrich ziehen kann, der das vom Baulaser (nicht dargestellt) übertragene Null-Niveau wiedergibt. Damit dieser Markierungsstrich absolut in der Waagerechten liegt, ist am Gehäuse eine Libelle 22 angeordnet, mit der die Empfangsvorrichtung 1 bereits beim Anlegen der Empfangsvorrichtung an der Wand lotrecht ausgerichtet werden kann, so daß der Schlitten in der Senkrechten verläuft und das rechtwinklig am Schlitten befestigte Lineal dann in der Waagerechten ausgerichtet ist. Weiter ist auf der Vorderseite 2 des Gehäuses noch ein Einschaltknopf 23 vorgesehen, mit dem der Einjustierungsvorgang in Gang gesetzt wird, da ein Timer den Schlitten nach Erreichen des Einjustierungszustands nur eine gewisse Zeitlang (ca. 10 Sek.) in dieser Position hält und ihn dann wieder in die Grundposition (unterste Position) zurückstellt, so daß an der nächsten Meßstelle nach Betätigen des Einschaltknopfes 23 der nächste Einschaltvorgang wieder eingeleitet werden kann. Die LED zeigt an, daß die Empfangsvorrichtung zusammen mit der Batterie sich nach Einschalten des Einschaltknopfes in einem funktionstüchtigen Zustand befindet. Das Lineal 9 ist durch eine Knicknaht 25 zum Gehäuse hinklappbar, so daß diese Empfangsvorrichtung ohne irgendwelche störenden herausragenden Teile bequem in die Tasche gesteckt werden kann.

In Figur 2 ist, von der Rückseite her gesehen, das Innere der Empfangsvorrichtung gezeigt, Man sieht wieder den Längsschlitz 6, durch den eier Stcj 8 des Schlittens 4 hindurchragt. Am Schlittenunterteil 26 ist rechtwinkelig das Lineal 9 befestigt. Auf der Achse des Motors 13 ist die Antriebsseilrolle 11a für das Antriebsseil 12 befestigt. Das eine Ende dieses Antriebseils ist mittels der Einspannschraube 28 am Schlittenunterteil 26 befestigt, während das andere Seilende über die an-

•	triebslose Seilrolle	11b	««	«	• I	a t t t nt r ■ · j	Zugfeder 31 stramm	• t	<	ist.
•	Das Antriebsseil 12	wird			»t «» &diams;· ·&diams;			den
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beiden Stirnseiten des Schlittenunterteils 26 sitzen in ihrer Länge einstellbare Kontaktstifte 32,33, die die Endabschalter 34,35 betätigen. Bei einer anderen, nicht dargestellten Ausführungsform sind diese Endabschalter durch Reedkontakte ersetzt, wobei dann am Schlittenunterteil die zugehörigen Schaltmagnete angeordnet sind. Außerdem ist in dem Gehäuse noch in strichpunktierter Darstellung die Schaltplatine 36 mit der Timer- und Prozessorsteuerung für die Schlittenverschiebung und die optischen und akustischen Anzeigeelemente untergebracht. In einer gesonderten Kammer 37 ist die Versorgungsbatterie 38 für den Motor 13 und die anderen Versorgungsteile untergebracht.

Figur 4 zeigt in vergrößerter Darstellung den Detail ausschnitt "D" aus Figur 3 und betrifft die Führung des Schlittens 4 mit seiner Außenfläche in der wannenförmigen Vertiefung 3 einerseits und einer Nut(39)-Steg(40)-Verbindung auf der Gegenseite dieser wannenförmigen Vertiefung.

Figur 5 zeigt in Frontalansicht eine andere Ausführungsform einer Empfangsvorrichtung, bei der der Empfangseiemententräger nicht innerhalb des Gehäuses, sondern das gesamte Gehäuse nach dem gleichen erfindungsgemäßen Prinzip entlang eines für die Verschiebung des Gehäuses speziell ausgebildeten Stativaufsatzes in der Längsrichtung der Empfangsei ementenrei he verschiebbar ist. Bei dieser Ausführungsform sind die Fotodiodenträger 46 mit der "Null-Linie"40 und der oberhalb und unterhalb dieser "Null-Linie" angeordneten Fotodiodenreihe 41a, 41b ebenso wie das Lineal 42 starr am Gehäuse 47 angeordnet. Das Gehäuse weist wieder an seiner Oberseite Anzeige-LEDs 16,17,18,24, einen Summer 20, einen Einschaltknopf 23, so-wie eine Libelle 22, mit den gleichen Funktionen wie in Figur 1 beschrieben, auf. Auf der dem Lineal gegenüber liegenden Gehäuseseite sind in Verschiebungsrichtung des Gehäuses am Gehäuse eine Zahnstange 43, sowie zu beiden Seiten der Zahnstange angeordnete Führungsnuten 44,45 vorgesehen, in welchen die Führungstege 48, 49 des Stativaufsatzes 50 laufen. Der Stativaufsatz 50 besteht aus

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einem, auf seiner einen Seite längsseitig aufgeschlitztem Rohr mit rechteckigem Querschnitt, wobei die zu beiden Seiten des Schlitzes verbleibenden Stege die Führungsstege 48,49 bilden, auf die besondere Gleitflächen aufgebracht sind. Etwa auf mittlerer Höhe des Stativaufsatzes ist sin Motor 51 angebracht, dessen Zahnritzel 52 mit der Zahnstange 43 des Gehäuses zusammenwirkt. In Figur 6, die einen Querschnitt längs der Linie B - B in Figur 5 darstellt, ist das Ineinandergreifen

* zwischen Führungsnuten 44,45 und Führungsstegen 48,49 sowie zwischen

.£ dem Ritzel 52 und der Zahnstange 43 deutlich erkennbar. Auf der im

&Iacgr; Gehäuse angeordneten, strichpunktiert dargestellten Schaltplatine 36 ;■ ist wiederum die Timer- und Prozessorsteuerung für die Gehäuseverschiebung sowie die optischen und akustieschen Anzeigeelemente untergebracht. Wenn der Motor 51 durch die von den Fotodioden 41a,c ausgehenden Steuersignale in der einen oder anderen Richtung in Bewegung gesetzt wird, klettert das Gehäuse 47 der Empfangsvorrichtung entlang dem Stativaufsatz auf und ab. Im Fußteil 53 dieses Stativaufsatzes ist ein wiederaufladbarer Akku 54 untergebracht, der den Motor und die elektronischen Baueinheiten mit Strom versorgt.

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Claims

Mende, Ernst Wilhelm _# '. j .: j | ·;";·..:

Eschweiler G 88 12 355.3

30. 12. 88

Schutzansprüche

1. Empfangsvorrichtung zum Erfassen des Zentrums eines von einem Nivellierlasergerät (sogenannter Baulaser) ausgesandten Laserstrahls, bestehend aus einem Gehäuse und mindestens zwei spiegelbildlich tu einer festgelegten "Null-Linie" angeordneten laserlichtempfindlichen Empfangselementen, mit denen der auftreffende Laserstrahl in weiter verwertbare Signale umsetzbar ist, aus welchen Signalen das Auftreffen des empfangenen Laserstrahls oberhalb oder unterhalb der "Null-Linie" erkennbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens zwei spiegelbildlich zur "Null-Linie" (19) angeordneten Empfangselemente (Empfangsdioden 5a/5b) auf einem Empfangseiemententräger (27) am/im Gehäuse verschiebbar angeordnet sind, wobei deren Verschiebungsachse im wesentlichen senkrecht zu der vom projizierten Laserstrahl beschriebenen Ebene liegt, und daß zur Verschiebung des Empfangseiemententrägers (27) ein von diesen Empfangselementen ausgehenden Signalen gesteuerter Motor (13) vorgesehen ist, mit dessen Hilfe der Empfangseiemententräger su lange in die eine oder andere Richtung verschiebbar ist, bis sich die "Null-Linie" (19) im Zentrum des auftreffenden Laserstrahls befindet.

2. Empfangsvorrichtung zum Erfassen des Zentrums eines von einem Nivellieriasergerät (sog. ßaulaser) ausgesandten Laserstrahl, bestehend

·· it

«- aus einem Gehäuse und mindestens zwei spiegelbildlich zu einer festgelegten "Null-Linie" darauf angeordneten laserlichtempfindlichen Empfangselementen, mit denen der auftreffende Laserstrahl in weiter verwertbare Signale umsetzbar ist, aus welchen Signalen das Auftreffen des empfangenen Laserstrahls oberhalb oder unterhalb der "Null-Linie erkennbar ist, dadurch gekennzeichne t , d a ß das Gehäuse (47) gegenüber einem Stativaufsatz (50) verschiebbar angeordnet ist, wobei dessen Verschiebungsrichtung im wesentlichen saenkrecht zu der vom projizieren Laserstrahl beschriebenen Ebene l'egt, und daß zur Verschiebung des Gehäuses ein von den Empfangselementen (Fotodioden 41a, 41b) ausgehenden Signalen gesteuerter Motor (51) vorgesehen ist, mit dem über eine Ver-

V Schiebungseinrichtung (Zahnstange 43, Ritzel 52) das Gehäuse (47)

solange in die eine oder andere Richtung verschiebbar ist, bis sich die "Null-Linie" (40) im Zentrum des auftreffenden Laserstrahls befindet.

2. Empfangsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,dadurch ge- ^; kennzeichnet, daß die Empfangsei erneute (5a, 5b; 41a,

41b) aus zwei gleich langen Differenzial dioden bestehen.

4. Empfangsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,daß die Empfangselemente (5a, 5b; 41a, 41b) aus zwei verschieden längen Differenz!al dioden bestehen.

5. Empfangsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch

\₍ gekennzeichnet, daß die Empfangselemente (5a, 5b;

¹^ 41a, 41b) aus mehreren Differenzial dioden bestehen.

6. Empfangsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,daß die beiden Empfangselemente (5a, 5b; 41a, 41b) hinsichtlich ihrer abgegebenen Steuersignalgröße gleichwertig sind.

7. Empfangsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet ,daß die beiden Empfangselemente (5a, 5b; 41a, 41b) hinsichtlich ihrer abgegebenen Steuersignalgröße differieren.

8. Empfangsvorrichtung nach Anspruch 1 odpr 2, dadurch gekennzei chnet ,daß die Empfangselemente (5a, 5b; 41a, 41b) aus jeweils einzelnen Segmenten zusammengesetit sind.

9. Empfangsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet ,daß bei zwei verschieden langen Emp-

&tgr; vif ·&khgr;^ ^w « Villen wir \t/U) w ) -ti«) -tilt/ CU LTG I VJV? TI tJ'C I UCII U^ZI III* I I ~L IIIIC

(19) jeweils auf der Seite des Empfangselements mit der geringeren Länge im Bereich der der "Null-Linie" entfernten Seite des kürzeren Empfangselements die gegenüber der anderen Seite fehlende Empfangsei ementenf lache vorgesehen ist.

10. Eüipfangsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet,daß die beiden Empfangselemente {5a, 5b; 41e, 41b) aus 1aserlichtempfimiIichen Fotodioden bestehen.

11. Empfangsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet,daß die Empfangselemente (5a, 5b; 41a, 41b) auf einem Empfangseiemententrä'ger (27, 46) angeordnet sind.

12. Empfangsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,daß der Empfangseiemententräger (46) mit dwH Gshwüss fest verbunden

13. Empfangsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß der Empfangselemententräger (27) auf einem im/am Gehäuse (1) in seiner Längsrichtung verschiebbaren Schlitten (4) gelagert ist.

14. Empfangsvorrichtung nach Anspruch 11, 12 oder 13, d - durch gekennzeichnet, daß der Empfangsei emententräger (27, 46) bzw. Schlitten (4) radial verdrehbar gelagert ist.

15. Empfangsvorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet,daß an dem in seiner Längsrichtung verschiebbaren Empfangseiemententräger (c7) bzw. Schlitten (4) im rechten Winkel zur Verschiebungsrichtung ein AnreiBlineal (9) befestigt ist, dessen einen Längskante (Oberkante 21) sich in Höhe der "Null-Linie" (19) befindet.

16. Empfangsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge-

kennzeichnet,daß der StatiViufsatz (50) aus einem auf seiner einen Seite längsseitig aufgeschlitzten Rohr mit rechte!- kigem Querschnitt besteht, wobei die zu beiden Seiten des Schlitzes verbleibenden Stege die FUhrungsstege (48, 49) flir entsprechende am Gehäuse (47) vorgesehen FUhrungsnuten (44, 45) bilden, und daß am Stativaufsatz (50) ein Motor (51) mit zugehöriger elektrischer Versorgungseinrichten (Akku 54) vorgesehen ist, dessen Ritzel (52) mit einer am Gehäuse (47) vorgesehenen Zahnstange (43) in Eingriff steht.

17. Empfangsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,daß seitlich am Gehäuse (47) ein Anreißlineal (42) befestigt ist, dessen eine Längskante (Oberkante 55) sich in Höhe der "Null-Linie" (40) befindet.

18. Empfangsvorrichtung nach Ar:,pruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein optischer (Leuchtdiode 17) und/oder akustischer Signalgeber (Summer 20) zum Anzeigen des Auftreffens des Zentrums des projizierten Laserstrahls auf die "Null-Linie" (19, 40) vorgesehen ist.

19. Empfangsvorrichtung nach Anspruch 15 oder 17, dadurch gekennzeichnet,daß das Anreißlineal (9, 42) senkrecht zur Anreißkante (Oberkante 21, 55) eine Knicknaht (25, 56) aufwei st.

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20. Empfangsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfangsei emententra'geV (27, 46) mit einer nur das Laserlichtspektrum durchlassenden Filterabdeckung (7) versehen ist.

21. Empfangsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet.daß der Verschiebebereich des Schlittens (4) mit einer staubundurchlässigen, vorzugsweise nur das Laserlichtspektrum durchlassenden Aabdeckung (7) versehen ist.