LASER FOR PRODUCING CHANNELS

Abstract: 1. Sighting laser, having a laser tube (4) arranged in a substantially tubular outer housing (1), the laser beam being adjustable both horizontally (directional adjustment) and vertically (gradient adjustment) by way of a remote control and the gradient of the laser beam being adjustable by way of a gradiometer (9), the sighting laser being kept horizontal by means of an electronic self-levelling system while maintaining the gradient of the laser beam that has been set, characterised in that in the axial direction of the laser tube (4) a mounting plate (2) is provided which extends over the length of the housing (1), is arranged in the central longitudinal plane of the housing (1) constructed substantially as a hollow cylinder, and carries the actual laser arrangement (3), that the mounting plate (2) substantially forms the upper closure of a trough-shaped housing part (19) in which the current supply for the laser (3, 4) and the remote control, especially in the form of one or more rechargeable batteries (20), is arranged, and that the remote control is a cordless infrared remote control.

Description: Kanalbaulaser Beschreibung: Die Erfindung betrifft einen Kanalbaulaser mit einem in einem im wesentlichen rohrförmigen Aussengehäuse angeordneten Laserrohr, wobei der Laserstrahl über eine Fernsteuerung sowohl horizontal (Flucht) als auch vertikal (Gefälle) verstellbar ist und das Gefälle des Laserstrahls über einen Neigungsmesser einstellbar ist, wobei der Kanalbaulaser durch eine elektronische Selbstnivellierung unter Beibehaltung des eingestellten Gefälles des Laserstrahls in der Waage gehalten wird. Derartige Kanalbaulaser sind bekannt (CH-PS 577 162). Als Laser wird üblicherweise ein Helium/Neon-Laser verwendet, der eine Arbeitsspannung von 12-14 V hat, Als Energieversorgung dienen eine oder mehrere wiederaufladbare Batterien, die in einer getrennter Energie-Box aufbewahrt werden. Zur Durchführung einer Messung ist neben dem eigentlichen Kanalbaulaser noch eine Messblende erforderlich, deren Zielmarke sich in einer Höhe befindet, die der Strahlarbeitshöhe des Laserstrahles entspricht. Während der Messung ist die Flucht und das Gefälle des Kanalbaulasers einzustellen. Hierfür ist eine Fernsteuerung in Form einer Kabel trommel vorgesehen, deren Kabel über eine Steckverbindung mit dem Kanalbaulaser verbunden ist und an der mehrere Bedienungsknöpfe vorgesehen sind. Mit der in der Kabel trommel vorgesehenen Fernsteuerung kann einerseits das Gefälle des Laserstrahles festgelegt und andererseits das Laserrohr horizontal und vertikal verstellt werden, so dass der Laserstrahl auf die Zielmarke der Messblende ausgerichtet werden kann. Die Energieversorgung für den Laser liefert gleichzeitig den Strom für die Fernsteuerung, wozu je nach räumlichen Gegebenheiten entweder die oben erwähnte Energie-Box mit einer oder mehreren wiederaufladbaren Batterien oder ein in einem getrennten Kasten angeordnetes stabilisiertes Netzgerät verwendet werden kann. Wenn auch die Fernsteuerung des Kanalbaulasers mittels einer Kabeltrommel, dessen Kabel gleichzeitig die Stromversorgung für den Laser herstellt, gegenüber früheren Kanalbaulasern bereits den Vorteil hatte, dass das Hinabsteigen in einen Kanal häufig überflüssig wurde oder aber auch aus seinem Schacht heraus die Flucht eingestellt werden konnte, so bringt die Verwendung der Kabeltrommel und der dazugehörigen Energie-Box, in der üblicherweise eine oder mehrere Standardbatterien bis 50 Ah eingesetzt sind, erhebliche Nachteile mit sich. So ist einerseits der Bewegungsradius des Bedieners des bekannten Kanalbaulasers durch die Länge des Kabels beschränkt. Zur Gewährleistung einer sicheren Verbindung mit dem Kanalbaulaser muss die Steckverbindung zwischen dem Kanalbaulaser und der Kabel trommel äusserst widerstandsfähig und absolut wasserdicht ausgebildet sein, da sie auch unter schwierigsten Bedingungen, wie sie beim Verlegen von Rohren gegeben sind, gewährleistet sein muss. Aber selbst die aufwendigsten Herstellungsverfahren können nicht verhindern, dass bei der Herstellung der Steckverbindung vor Ort Verunreinigungen zwischen die Steckerteile gelangen können, wodurch die Verbindung beeinträchtigt werden kann. Schliesslich kann auch das Kabel selbst beschädigt werden, was insbesondere bei längeren Kabeln leicht der Fall ist. Die bekannten Kanalbaulaser haben darüber hinaus den Nachteil, dass von der Bedienungsperson nicht nur die relativ schwere Kabeltrommel getragen werden muss, sondern auch noch die Energieversorgung in Form der Energie-Box mit beispielsweise einer 12 V-Batterie, wie sie von Kraftfahrzeugen bekannt ist. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Kanalbaulaser der eingangs genannten Art zu schaffen, der gegen über de bekannten Kanalbaulasern einfacher zu handhaben, leichter und betriebssicherer ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Stromversorgung für den Laser und die Fernsteuerung im Gehäuse des Kanalbaulasers selbst angeordnet sind und dass die Fernsteuerung eine drahtlose Fernsteuerung ist. Damit kann die bekannte Kabeltrommel entfallen und ausserdem wird keine externe Energieversorgung mehr benötigt. Die Fernsteuerung des Kabelbaulasers erfolgt nur noch mittels eines kleinen Handgerätes, das der Benutzer des Kabelbaulasers ständig mit sich tragen kann. Gemäss einer bevorzugten Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist in Achsrichtung der Laserröhre eine sich über die Länge des Gehäuses erstreckende Montageplatte vorgesehen. Damit lässt sich der gesamte Laseraufbau ausserhalb des Gehäuses montieren, wodurch sowohl die Herstellung als auch die Wartung des Kabelbaulasers sehr vereinfacht wird. Vorteilhafterweise ist die Montage platte in der Mittellängsebene des im wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildeten Gehäuses angeordnet. So kann die Montageplatte grösstmöglich ausgebildet sein. Dieses ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Montageplatte die eigentliche Laseranordnung trägt. Dieser steht dann die obere Hälfte des Gehäuseinneren an Platz zur Verfügung. In Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass die Montageplatte im wesentlichen den oberen Abschluss eines wannenförmigen Gehäuseteils bildet, in dem die Stromversorgung angeordnet ist. Hierfür werden zweckmässigerweise eine oder mehrere wiederaufladbare Batterien verwendet. Dadurch, dass die Batterien von der Montageplatte in dem wannenförmigen Gehäuseteil innerhalb des Kanalbaulasers von der eigentlichen Laseranordnung getrennt sind, lassen sie sich einfach einsetzen bzw. austauschen. Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, das wannenförmige Gehäuseteil mit der die Laseranordnung tragenden Montageplatte als bauliche Einheit auszubilden, die in das im wesentlichen rohrförmige Aussengehäuse formschlüssig einschiebbar ist. Damit brauchen an dem Aussengehäuse keine Bohrungen od. dgl. angebracht zu werden, um die Laseranordnung und deren Stromversorgung so in dem Gehäuse zu sichern, dass sie auch unter härtesten Bedingungen nicht beschädigt werden. Auch lässt sich das Gehäuse so in einfacher Weise wasserdicht ausbilden. Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die drahtlose Fernsteuerung eine Infrarotsteuerung ist. Deren Reichweite kann selbst für den Fall, dass nicht mit einem durch eine Optik fokussierten Strahl gearbeitet wird, sehr gross sein. So können bei einer elektrischen Pulsleistung von 500 W Reichweiten von 150 m sicher erreicht werden. Dadurch, dass der Infrarotstrahl nur einen kleinen Winkel überstreicht, können mehrere Rohre gleichzeitig verlegt werden, ohne dass einer der Kanalbaulaser von dem Sender des anderen Kanalbaulasers gestört wird. Dieses wäre bei einer Fernsteuerung mittels Funksteuerung nicht möglich. Diese lässt sich aber auch aus sicherungstechnischen Gründen wegen der Gefahr von Funkenschlag nicht verwenden und ausserdem ist bei dieser keine Sichtverbindung gegeben. Darüber hinaus sind Funks teuerungen gegenüber der erfindungsgemäss verwendeten Infrarotsteuerung wesentlich teurer. Schliesslich würden die bekannten Funksteuerungen auch den Funkverkehr der Baufahrzeuge stören. Es hat sich als zweckmässig erwiesen, die Laserröhre kardanisch im Schwerpunkt des Gerätes zu lagern. Damit brauchen nur relativ geringe Kräfte aufgewendet zu werden, um die Laserröhre in irgendeine Richtung zu bewegen. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Seitenverstellung der Laserröhre über einen Exzenterantrieb kontinuierlich erfolgt. In gleicher Weise kann auch die Höhenverstellung der Laserröhre über einen Exzenterantrieb kontinuierlich erfolgen. Gegenüber den auf Endanschlag arbeitenden Verstellungen haben die mittels eines Exzenters kontinuierlich arbeitenden Verstellungen den Vorteil, dass von jeder Lage aus eine Verstellung in jeder Richtung sofort und damit schnell erfolgen kann. In Weiterbildung dieses Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass im Bereich des Angriffspunktes des Exzenters eine Spiralfeder um die Laserröhre gelegt ist, deren freien Enden an der Montageplatte befestigt sind. Damit wird die Laserröhre auf einfachste Weise immer wieder in ihre Ausgangslage zurückgeführt. Eine besonders robuste und zuverlässig arbeitende Gefälleanzeige besteht aus mindestens einem -mechanischen Zählwerk, das über eine starre Verbindung mit einem Spindelantrieb eines Neigungsmessers verbunden ist. Gegenüber digitalen Zählwerken hat das mit einem Neigungsmesser starr verbundene mechanische Zählwerk den Vorteil, dass es eine direkte Übertragung einer Zähleränderung unmittelbar nachvollzieht und gewährleistet damit stets eine sichere Einstellung des Nei gungsmessers. Für eine einfache elektronische Selbstnivellierung ist der Neigungsmesser vorteilhafterweise als elektronisch abtastbare Wasserlibelle ausgebildet. Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles, das in der Zeichnung dargestellt ist. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Es zeigen: Fig. 1 in vereinfachter Darstellung eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemässen Kanalbaulasers ohne Aussengehäuse und ohne darin vorgesehener Leiter platte und Fig. 2 eine Ansicht von oben auf den in Fig. 1 gezeigten Kanalbaulaser. Der Kanalbaulaser besteht aus einem (in Fig. 1 nicht dargestellten) Aussengehäuse 1, in dem eine Montageplatte 2 eingeschoben ist, die eine Laseranordnung 3 trägt. Die Laseranordnung 3 besteht aus einer Laserröhre 4 und ist im Schwerpunkt des Gehäuses in einem Kardanlager 5 gehaltert. Zur Spannungsversorgung des Lasers ist ein Hochspannungsteil 6 auf der Montageplatte 2 angeordnet. Zur Einstellung des Gefälles des Laserstrahles ist am hinteren Ende des Kanalbaulasers in einem Gehäuse 7 ein Zählwerk 8 vorgesehen, das mechanisch mit einem Neigungsmesser 9 verbunden ist. Die Verbindung erfolgt über eine Welle 10, ein Untersetzungs-Zahnradgetriebe 11 und eine Spindel 12, die mit dem als Wasserlibelle 9 ausgebildeten Neigungsmessern in Eingriff tritt. Die Wasserlibelle 9 wird elektronisch abgetastet und die Messwerte werden zur Selbstnivellierung des Kanalbaulasers verwendet, was bedeutet, dass der Kanalbaulaser unter Beibehaltung des eingestellten Gefälles seines Laserstrahles stets in der Waage gehalten wird. Dieses geschieht mittels eines Exzenterantriebes 13. Dieser besteht aus zwei Exzentern 14 und 15, die unterhalb an der Laserröhre 4 angreifen und diese kontinuierlich in der Höhe verstellen. Zur seitlichen Verstellung der Laserröhre 4 ist ebenfalls ein Exzenterantrieb 16 vorgesehen, dessen Exzenter 17 seitlich an der Laserröhre 4 angreift. Die Exzenter 14, 15 und 17 greifen annähernd im gleichen Abschnitt an der Laserröhre 4 an. Die Rückstellung der Laserröhre 4 erfolgt in einfacher Weise durch eine Spiralfeder 18, die um die Laserröhre 4 gelegt ist und deren freien Enden in den seitlichen Randbereichen an der Montageplatte 2 befestigt sind. Die Montageplatte 2 bildet den oberen Abschluss eines wannenförmigen Gehäuseteils 19. Die Form des wannenförmigen Gehäuseteil 19 entspricht der Form des Aussengehäuses 1, so dass das in das rohrförmige Aussengehäuse 1 eingeschobene wannenförmige Gehäuseteil 19 formschlüssig in dem Aussengehäuse 1 anliegt. Die Montageplatte 2 ist in der Mittellängsebene des im wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildeten Gehäuses 1 angeordnet. In der oberen Hälfte des Gehäuseinnenraumes ist die Laseranordnung 3 angeordnet, während die untere Hälfte für die Stromversorgung des Kanalbaulasers vorgesehen ist. Als Stromversorgung dienen wiederaufladbare Batterien 20, die zweckmässigerweise länglich sind, da sich so der zur Verfügung stehende Platz am besten ausnutzen lässt. Die Batterien 20 lassen sich leicht über die Stirnseite des Kanalbaulasers einsetzen und bei Bedarf auswechseln. An der Stirnseite des Kanalbaulasers ist im Aussengehäuse 1 im Bereich der Austrittsöffnung 21 für den Laserstrahl eine zweite Öffnung 22 für den Infrarotstrahl des in einem (nicht dargestellten) Handgerät vorgesehenen Senders vorgesehen, der auf einen Infrarot-Sensor 23 in dem Gehäuse des Kanalbaulasers trifft. Am entgegengesetzten Ende des Kanalbaulasers sind in dem Gehäuse 7 zwei Sichtfenster 24 und 25 ausgebildedt, in denen man das in dem Zählwerk 8 eingestellte Gefälle der Laserröhre 4 ablesen kann. Das eine der Sichtfenster 24 bzw. 25 zeigt die eingestellte Neigung und das andere die eingestellte Steigung der Laserröhre. Am Gehäuse 7 ist ausserdem ein zusätzlicher externer Anschluss 26 vorgesehen, mit dem der Kanalbaulaser auch in herkömmlicher Weise mittels einer Kabelverbindung ferngesteuert werden kann, falls die Infrarot-Fernbedienung defekt oder aus irgendeinem Grunde nicht einsetzbar ist. Schliesslich sind an dem Gehäuse 7 seitliche Abstützungen 27 und 28 vorgesehen, die drehbar an dem Gehäuse befestigt sind und den Kanalbaulaser an einem Umkippen hindern. An der Montageplatte 2 ist ausserdem noch ein Anschluss 29 für eine (nicht dargestellte) Leiterplatte vorgesehen, die senkrecht zur Montageplatte 2 in dem Gehäuse 1 angeordnet ist und sich im wesentlichen über die gesamte Länge des wannenförmigen Gehäuseteils 19 erstreckt. Das wannenförmige Gehäuseteil 19 bildet dabei mit der die Laseranordnung 3 tragenden Montageplatte 2 und der daran befestigten Leiterplatte eine bauliche Einheit, die in das rohrförmige Aussengehäuse 1 formschlüssig eingeschoben wird Das Gehäuse 1 lässt sich damit auf sehr einfache Weise äusserst widerstandsfähig und absolut wasserdicht ausbilden, so dass der Kanalbaulaser auch unter schwierigsten Bedingungen jederzeit einsatzbereit ist. Die grosse elektrische Leistung des Senders der Infrarotsteuerung ermöglicht nicht nur ein bequemes Arbeiten auch in grosser Entfernung von dem Kanalbaulaser, sondern gewährleistet auch eine grosse Betriebssicherheit des Systems. Die Arbeitsweise und die Bedienung der Fernsteuerung erfolgt dabei in ähnlicher Weise, wie dies bei den bekannten Kanalbaulasern der Fall ist. Dadurch, dass die Kabeltrommel und die externe Energieversorgung mittels einer oder mehreren wiederaufladbaren Batterien, wie sie von Kraftfahrzeugen bekannt sind, weggefallen sind kann das Gewicht des Kanalbaulasers gegenüber den bekannten Kanalbaulasern um über die Hälfte verringert werden. Bezugszeichenliste: 1 Aussengehäuse 2 Montageplatte 3 Laseranordnung 4 Laserröhre 5 Kardanlager 6 Hochspannungsteil 7 Gehäuse für 8 8 Zählwerk 9 Neigungsmesser / Wasserlibelle 10 Welle 11 Zahnradgetriebe 12 Spindel 13 Exzenterantrieb (Gefälle) 14 Exzenter zu 13 15 Exzenter zu 13 16 Exzenterantrieb (Flucht) 17 Exzenter zu 16 18 Spiralfeder 19 wannenförmiges Gehäuseteil 20 Batterien 21 Austrittsöffnung in 1 für den Laserstrahl 22 Öffnung in 1 für den Infrarotstrahl 23 Infrarot-Sensor 24 Sichtfenster 25 Sichtfenster 26 Anschluss 27 seitliche Abstützung 28 seitliche Abstützung 29 Anschluss für Leiterplatte

Claims: Kanalbaulaser Patentansprüche: 1. Kanalbaulaser mit einem in einem im wesentlichen rohrförmigen Aussengehäuse angeordneten Laserrohr, wobei der Laserstrahl über eine Fernsteuerung sowohl horizontal (Flucht) als auch vertikal (Gefälle) verstellbar ist und das Gefälle des Laserstrahls über einen Neigungsmesser einstellbar ist, wobei der Kanalbaulaser durch eine elektronische Selbstnivellierung unter Beibehaltung des eingestellten Gefälles des Laserstrahls in der Waage gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromversorgung für den Laser (3, 4) und die Fernsteuerung im Gehäuse (1) des Kanalbaulasers selbst angeordnet sind und dass die Fernsteuerung eine drahtlose Fernsteuerung ist. 2. Kanalbaulaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Achsrichtung der Laserröhre (4) eine sich über die Länge des Gehäuses (1) erstreckende Montageplatte (2) vorgesehen ist. 3. Kanalbaulaser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Montageplatte (2) in der Mittellängsebene des im wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildeten Gehäuses (1) angeordnet ist. 4. Kanalbaulaser nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Montageplatte (2) die eigentliche Laseranordnung (3) trägt. 5. Kanalbaulaser nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Montageplatte (2) im wesentlichen den oberen Abschluss eines wannenförmigen Gehäuseteils (19) bildet, in dem die Stromversorgung angeordnet ist. 6 Kanalbaulaser nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Stromversorgung eine oder mehrere wiederaufladbare Batterien (20) vorgesehen sind. 7. Kanalbaulaser nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das wannenförmige Gehäuseteil (19) mit der die Laseranordnung (3) tragenden Montageplatte (2) eine bauliche Einheit bildet, die in das im wesentlichen rohrförmige Aussengehäuse (1) formschlüssig einschiebbar ist. 8. Kanalbaulaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die drahtlose Fernsteuerung eine Infrarotsteuerung ist. 9. Kanalbaulaser nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserröhre (4) kardanisch im Schwerpunkt des Gerätes (1) gelagert ist. 10. Kanalbaulaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenverstellung der Laserröhre (4) über einen Exzenterantrieb (16) kontinuierlich erfolgt. 11. Kanalbaulaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhenverstellung der Laserröhre (4) über einen Exzenterantrieb (13) kontinuierlich erfolgt. 12. Kanalbaulaser nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Angriffspunktes eines Exzenters (14, 15; 17) eine Spiralfeder (18) um die Laserröhre (4) gelegt ist, deren freien Enden an der Montageplatte (2) befestigt sind. 13. Kanalbaulaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Gefälleanzeige mindestens ein mechanisches Zählwerk (8) vorgesehen ist, das über eine starre Verbindung (10, 11) mit einem Spindelantrieb (12) eines Neigungsmessers (9) verbunden ist. 14. Kanalbaulaser nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungsmesser eine elektronisch abtastbare Wasserlibelle (9) ist.

Inventors: WACHTER, PETER PAUL, Wächter, Peter Paul
Applicants: SPECTRA-PHYSICS AG
Application year: 1983
Main classification: G01C15
IPC codes: H01S3, G01C15