CN101458080B - 光机水准仪 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种光机水准仪(1)，具有：一个有一底面(4)的外壳(2)和一个通过减震元件(5)弹性减震地固定在外壳(2)中的支承框架(6)，一个光学系统支座(7)可由重力场(G)定向地悬置在该支承框架上，其中，各减震元件(5)分别沿着一张紧轴线(S)被弹性预紧。

Description

光机水准仪
技术领域
本发明涉及一种光机水准仪，用于发射一激光束，该激光束是确定地相对于地球重力场中的重力轴定向的，特别是涉及激光垂准器、多轴激光器和旋转激光器。
背景技术
通常，在光机水准仪中，在外壳内悬置着一个可由重力场校准定位的光学系统支座(常配有激光辐射源)。
这种对重力敏感的水准仪特别是作为建筑工程激光器使用在建筑辅助行业中，用于作固定点标记或者用于平面的确定。在这种很粗糙的使用环境中，上述建筑工程激光器往往要受到各种各样的震动，激光器必须承受这种震动而不产生质量上的损失。
EP0715707介绍了一种多轴激光器，这种激光器在地球重力场上加以校准定位。五个激光束中每两个形成一个水平的或垂直的平面。按照US5539990，每个单个的激光束还水平地和垂直地作扇形放射。
按US2007113745，可由地球重力场定向的光学系统支座连同激光辐射源本身都悬置在一个支承框架中，该支承框架通过减震元件弹性减震地在四个点上与带有一底面的外壳相连。其中，彼此成十字交叉的每两个垂直定向的套筒状减震元件在上面和下面利用螺钉与外壳固定。此外，可校准定位的悬挂装置本身则通过两个水平定向的套筒状减震元件实现缓冲减震。
发明内容
本发明的目的在于，进一步实现一种缓冲减震的光机水准仪。另一方面在于简化减震元件的安装，以及实现在所有方向都可比较的缓冲减震。
为实现上述目的，本发明提供一种光机水准仪，具有：一个外壳，该外壳有一底面；一个在外壳内通过减震元件弹性减震地固定的支承框架，一个光学系统支座可由重力场定向地悬置在该支承框架上，其特征在于：各减震元件分别沿着一个张紧轴线被弹性预紧，其中，全部张紧轴线都以一个与底面成大于30°和小于60°的角延伸。
据此，光机水准仪在带有一底面的外壳内具有一个通过减震元件弹性减震地固定的支承框架，在该支承框架上悬置一个可由重力场定向的光学系统支座，其中，各减震元件分别沿着一个张紧轴线被弹性预紧。
通过这些预紧的减震元件，支承框架总是处在一种由全部减震元件的合成的预紧力所决定的无间隙的基本位置中。
有利地，各减震元件是压力预紧的，从而在发生冲击事件的情况下分别有一半的减震元件被进一步压紧，而另一半的减震元件则被卸载。
有利的是，全部的张紧轴线也是在支承框架内延伸的，进一步有利的是通过一个共同的交点，从而，相对此交点基本上沿径向延伸的张紧轴线促使支承框架在外壳中实现一种(由合成的夹紧力所决定的)自身稳定化。
有利的是，全部的张紧轴线以一个与底面成大于30°和小于60°的角延伸，进一步有利的是以45°的角延伸，这样，支承框架通过(立体的)对角力而被夹紧在外壳中，从而使所有方向中的冲击减震都是可以比较的。这样，特别是在配有八个安置在一个矩形支承框架的每个角上的减震元件的结构设计中，在受到从任一方向来的冲击的情况下，总会各有四个减震元件相对于有关张紧轴线缩短或延长。
有利的是，支承框架和/或外壳具有垂直于相应减震元件的张紧轴线延伸的安装元件，这样，在沿着张紧轴线进行夹紧时，就不会有横向力出现在安装元件和减震元件之间。
有利的是，所述减震元件具有两个插入孔，进一步有利的是具有两个矩形孔，这样，借助这些孔，通过插套便可静摩擦力锁合地实现安装。
有利的是，在减震元件的每个插入孔中分别插入支承框架和外壳的各一个安装元件，从而使减震元件在工艺上可以简单地实现安装。
有利的是，减震元件由一种粘弹性的具有高减震性能的弹性体制成，例如一种硅橡胶或一种混合蜂窝状的聚醚聚氨酯(PUR)，其在1至10N/mm2的静态E模量范围内，机械损失系数超过50％，这样，除了足以实现冲击减震的(非线性弹性的)弹力特性之外，还有足够的粘弹性的减震性能，借此使得(由于惯性)受到冲击的支承框架迅速停振。
有利的是，减震元件具有至少一个(在未夹紧的基本状态中自由的)曲折形的变形区，这样便能使减震元件针对拉力的结构部分柔性大大提高，而且，在较高压应力的情况下，由于曲折回环彼此靠合而不会因为折弯导致发生失稳。此外，这种设计还能增强一种非线性的变形特性。
有利的是设有两个曲折形的变形区，它们的曲折回环更有利地相互交替嵌合，从而能够在减震元件内获得一种平行四边形导引。其中，所说的曲折形既可理解为一种按圆形设计的回环形状，也可理解为V形或U形的回环形状。
有利的是，光学系统支座具有一个激光辐射源，这样，该激光辐射源能直接被随同找准水平。
附图说明
下面将参照一个有利的实施例对本发明作详细说明，附图表示：
图1打开的光机水准仪的纵剖视图；
图2打开的光机水准仪的横剖视图；
图3处于未变形状态中的减震元件；
图4处于强压力变形状态中的减震元件。
具体实施方式
如图1和2所示，光机水准仪1为一种多轴激光器的形式，在外壳2内部(该外壳带有一个被置于相对水平方向倾斜的基底3上的底面4)具有一个通过减震元件5弹性减震地固定的支承框架6，一个光学系统支座7可由重力场G定向地悬置在该支承框架上。光学系统支座7具有一个激光辐射源10，该激光辐射源发射出多个彼此垂直定向的激光束11。安置在(长方体形)支承框架6的每个角上的八个减震元件5(其中只有后面的四个是可以看见的)分别沿着一个与底面4大致成45°角倾斜的张紧轴线S被弹性地压力预紧，其中，张紧轴线S也全都在支承框架6内通过一个共同的交点O延伸。为此，支承框架6和外壳2具有各自垂直于相应减震元件5的张紧轴线S延伸的安装元件12，这些安装元件静摩擦锁合地分别插入到减震元件5的两个矩形插入孔8(图3)的一个之中。每个减震元件5都是由一种混合蜂窝状的聚醚聚氨酯(PUR)制成的，其具有3N/mm2的静态E模量、55％的机械损失系数和直至1.40N/mm2压力可使用的冲击绝缘(Stossisolation)。
如图3所示，减震元件5具有两个在所示未夹紧的基本状态中是自由的曲折形的变形区域9，其曲折回环相互交替嵌合，如图4所示，它们在超高的压力负荷情况下彼此折叠靠合。

Claims (11)

1.光机水准仪，具有：一个外壳(2)，该外壳有一底面(4)；一个在外壳(2)内通过减震元件(5)弹性减震地固定的支承框架(6)，一个光学系统支座(7)可由重力场(G)定向地悬置在该支承框架上，其特征在于：各减震元件(5)分别沿着一个张紧轴线(S)被弹性预紧，其中，全部张紧轴线(S)都以一个与底面(4)成大于30°和小于60°的角
Figure FSB00000972677400011
延伸。
2.按权利要求1所述的光机水准仪，其特征在于：各减震元件(5)是压力预紧的。
3.按权利要求1所述的光机水准仪，其特征在于：全部张紧轴线(S)也是在支承框架(6)内延伸。
4.按权利要求1至3中任一项所述的光机水准仪，其特征在于：所述支承框架(6)和/或所述外壳(2)具有垂直于相应减震元件(5)的张紧轴线(S)延伸的安装元件(12)。
5.按权利要求1至3中任一项所述的光机水准仪，其特征在于：各减震元件(5)分别具有两个插入孔(8)。
6.按权利要求4所述的光机水准仪，其特征在于：各减震元件(5)分别具有两个插入孔(8)。
7.按权利要求6所述的光机水准仪，其特征在于：所述支承框架(6)的一个安装元件(12)和所述外壳(2)的一个安装元件(12)分别插入到所述减震元件(5)的各个插入孔(8)中。
8.按权利要求1至3中任一项所述的光机水准仪，其特征在于：所述减震元件(5)由一种粘弹性的弹性体制成。
9.按权利要求1至3中任一项所述的光机水准仪，其特征在于：所述减震元件(5)具有至少一个曲折形的变形区(9)。
10.按权利要求9所述的光机水准仪，其特征在于：设有至少两个曲折形的变形区(9)。
11.按权利要求1至3中任一项所述的光机水准仪，其特征在于：所述光学系统支座(7)具有一个激光辐射源(10)。
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