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Die
Erfindung betrifft ein Stativ zur Aufnahme und zum Positionieren
von Prismenstäben,
das durch mindestens zwei Standbeine gebildet wird, in dem die Standbeine
mit einem Stativteller gelenkig verbunden sind.
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Prismenstäbe kommen
bei Vermessungsarbeiten mit elektrooptischen Vermessungsgeräten zum
Einsatz. Sie müssen
während
der Vermessung immer zwingend lotrecht gehalten werden. Beim manuellen
Positionieren des Prismenstabes, der üblicherweise an seinem oberen
Ende einen Reflektor für
einen Laserstrahl aufweist, beeinflusst jede kleine Bewegung der
Hand direkt die Genauigkeit der Vermessung. Für eine genaue Messung ist es
somit notwendig, den Prismenstab standfest an dem jeweiligen Messpunkt
aufzustellen. Prismenstäbe
sind ohne weitere Hilfsmittel nur in lockeren Böden fest aufzustellen. Sind
aber Vermessungsarbeiten auf hartem Untergrund, beispielsweise auf
festen Strassen, befestigten Plätzen
oder auf felsigen Untergrund auszuführen, müssen zusätzliche Halteeinrichtungen,
beispielsweise Stative, zum festen Aufstellen der Prismenstäbe verwendet
werden.
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Stative
werden auf dem Gebiet der Vermessungstechnik seit langem zur Fixierung
von Fluchtstäben
eingesetzt, die sich auf hartem Untergrund, nicht in den Boden rammen
lassen. Für
einen solchen Fall ist es bekannt, den Fluchtstab mit einem Fluchtstabstativ,
das als Zwei- oder Dreibein mit Befestigungsklemme für den Fluchtstab
ausgebildet ist, zum Stehen zu bringen.
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Fluchtstabstative
können
an sich auch zur Aufnahme und zum Positionieren von Prismenstäben eingesetzt
werden. Mit bekannten Fluchtstabstativen kann in der Praxis durch
die örtlichen
Gegebenheiten oftmals eine vertikale Ausrichtung des Prismenstabes,
bei einem sicheren Stand, unmöglich
oder erschwert sein. Das Ausrichten der Prismenstäbe gestaltet
sich oftmals schwierig, da bei unterschiedlichen Standorten das
Prismenstabstativ an die jeweilige Geländeformation angepasst werden
muss. Damit ist der Aufbau oft zeitaufwendig, was unerwünscht ist.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Stativ zum Halten
und zum Positionieren von Prismenstäben vorzuschlagen, das an unterschiedliche,
insbesondre stark geneigte Geländeformen,
einfach und schnell anpassbar ist und das den Prismenstab in einem
bestimmten Neigungswinkel gegenüber
dem Gelände
zuverlässig
in einer gewünschten
Position fixiert.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein
Stativ mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen
der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Das
erfindungsgemäße Stativ
weist an einem Stativteller eine Befestigungsvorrichtung mit einem
Haltearm auf, die eine translatorische und eine rotatorische Bewegung
des Haltearms zum Ausrichten bezüglich
dem Stativteller ermöglicht.
Der Haltearm dient zur Aufnahme und zum Positionieren des Prismenstabes,
wobei der Haltearm eine längliche Form
aufweist und seitlich von der Befestigungsvorrichtung absteht. Der
Haltearm kann gegenüber
dem Stativteller seitlich verschoben, geneigt und verdreht werden
und ist in einer eingestellten Position mit einer Spannschraube
lagestabil fixierbar. An dem Haltearm ist der Prismenstab, entfernt
von der Haltevorrichtung des Stativtellers, lösbar befestigbar. Es ist zweckmäßig, das
Stativ zuerst mit annähernd
horizontal ausgerichtetem Stativteller aufzustellen, dann den Prismenstab
bei loser Spannschraube an dem Haltearm zu befestigen und schließlich den
Prismenstab auszurichten, so dass die Befestigungsvorrichtung durch
die Einwirkung des Prismenstabs eingestellt wird. Nach dem Ausrichten
wird der Prismenstab durch Anziehen der Spannschraube in der jeweiligen
Stellung fixiert.
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Das
Stativ wird durch mindestens zwei, vorzugsweise drei Standbeine
gebildet, die mit dem Stativteller gelenkig verbunden sind. Derartige
Stative sind allgemein bekannt und in verschiedenen Ausführungsformen üblich.
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Ein
Stativ, das mindestens drei Standbeine aufweist, ist von sich aus
selbststehend. Es kippt bei sachgemäßiger Aufstellung nicht. Ein
solches Stativ kann einen oder mehrere, neben dem Stativ auf dem Boden
lose aufstehende Stäbe
seitlich stützen
und damit in einer gewünschten,
beispielsweise lotrechten Position halten. Ein solches Stativ braucht
vor der Befestigung des Prismenstabes nur grob ausgerichtet werden.
Der Stativteller muss dabei nicht zwingend horizontal ausgerichtet
sein, was die Aufstellung des Stativs beschleunigt. Die Befestigung
des Prismenstabs an dem seitwärts
abstehenden Haltearm ist einfach und schnell, vorzugsweise durch Klemmen,
vorzunehmen. Anschließend
erfolgt die Ausrichtung des Prismenstabes, wobei die Befestigungsvorrichtung
bei loser Spannschraube den Bewegungen des Prismenstabes folgt.
Der von der Befestigungsvorrichtung getragene Haltearm ist in allen Richtungen
bezüglich
dem Stativteller einstellbar. Zum Positionieren des Prismenstabes
kann dieser an dem Boden auf den jeweiligen Messpunkt aufgesetzt
und solange geschwenkt werden, bis der Stab lotrecht steht und fixiert
werden kann.
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Ein
Stativ mit nur zwei Standbeinen steht nicht von selbst. An ihm muss
zuerst der Prismenstab befestigt werden, um ein Dreibein zu bilden.
Ansonsten erfolgt die Befestigung des Prismenstabes in gleicher
Weise wie bei dem Stativ mit drei Standbeinen. Auch seine Ausrichtung
erfolgt in ähnlicher
Weise, wobei eine Höhenbewegung
des Prismenstabes bei loser Spannschraube ein Schwenken der beiden Standbeine
des Stativs bewirkt, so dass für
eine standfeste Aufstellung des Prismenstabes, abhängig von
der Geländeformation,
eine mehrmalige Längenverstellung
der Standbeine des Stativs erforderlich sein kann. Die Ausrichtung
eines Prismenstabes unter Verwendung eines zweibeinigen Stativs
ist gegenüber
der Verwendung eines dreibeinigen Stativs erschwert.
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Stativteller
von Standardstativen weisen üblicherweise
in ihrem Zentrum eine zylindrische Durchtrittsöffnung zur Aufnahme von Haltevorrichtungen
für Gegenstände, beispielsweise
für Vermessungsgeräte, auf.
In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung weist die Befestigungseinrichtung des Stativs beidseitig
einer solchen zentralen zylindrischen Durchtrittsöffnung des
Stativtellers je ein oberes und ein unteres ringförmiges Widerlager
sowie je eine obere und untere Spannbacke auf, die sich am jeweiligen
Widerlager abstützen.
Die Widerlager sind für
die zylindrische Durchtrittsöffnungen
der Stativteller von Standardstativen vorgesehen. Sie sind entsprechend
dem Durchmesser und der Länge
der Durchtrittsöffnung
ausgebildet und fest mit dem Stativteller, vorzugsweise durch Einpressen,
verbunden. Die obere und die untere Spannbacke liegen an den Widerlagern
an und sind von der Spannschraube gehalten. Bei loser Spannschraube
können
die obere Spannbacke und/oder die untere Spannbacke, zum Ausrichten
des Haltearms, eine kreisförmige
oder taumelnde Bewegung bezüglich
einer Längsachse der
Durchtrittsöffnung
ausführen.
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In
einer gewünschten
Stellung des Haltearms können
beide Spannbacken durch Anziehen der Spannschraube an die Widerlager
des Stativtellers angepresst werden und so bezüglich dem Stativteller, an
dem die Widerlager drehfest befestigt sind, fixiert werden. Die
Widerlager greifen über
einen Teil ihrer axialen Länge
von einer oberen und unteren Seite des Stativtellers her, in die
zylindrische Durchtrittsöffnung
des Stativtellers ein und stützen
sich mit einem Ringbund auf der jeweiligen Seite des Stativtellers
ab. Durch Bewegen der oberen Spannbacke, von der der Haltearm für den Prismenstab
seitlich absteht, ist der Haltearm bezüglich dem Stativteller beliebig
ausrichtbar und in der jeweiligen Stellung fixierbar. Dabei kann
der Haltearm von dem Prismenstab oder von Hand geführt werden.
Beim Ausrichten des mit dem Haltearm beweglich verbundenen Prismenstabes
bewirkt eine Bewegung Prismenstabes eine entsprechende automatische
Dreh- und/oder Taumelbewegung der Befestigungsvorrichtung, ohne
die Position des Stativtellers und der Standbeine zu verändern.
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Vorteilhafterweise
weist die obere Spannbacke ein erstes oberes Klemmteil und ein zweites
unteres Klemmteil auf, die den Haltearm zwischen sich klemmen. Es
erscheint zweckmäßig, Führungen
an den beiden Klemmteilen vorzusehen, die das obere und das untere
Klemmteil bei loser Spannschraube in Klemmrichtung führen. Quer
zur Klemmrichtung liegt der Haltearm in entsprechenden, einander
gegenüberliegenden
Nuten der Klemmteile ein. Bei loser Spannschraube kann der Haltearm
in Längsrichtung verschoben
werden, wodurch der Abstand des Prismenstabes zur zentralen Durchtrittsöffnung des
Stativtellers veränderbar
ist. Mit dem Anziehen der Spannschraube werden gleichzeitig die
beiden Klemmteile an den Haltearm und die beiden Spannbacken über die
Widerlager an den Stativteller angepresst. Damit ist der Prismenstab
in seiner eingestellten Lage lagestabil fixiert.
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Vorzugsweise
weisen mindestens je eine von einander zugeordneten Anlageflächen des
oberen Widerlagers oder der oberen Spannbacke bzw. des unteren Widerlagers
oder der unteren Spannbacke eine kugelförmige Krümmung auf. Damit wird eine
linienförmige
Anlage entlang einer Berührungslinie
zwischen den jeweiligen Spannbacken und dem zugeordneten Widerlagern
erreicht, so dass die beiden Spannbacken eine Dreh- und/oder Taumelbewegung
bezüglich
ihren Widerlagern ausführen
können und
außerdem
in jeder möglichen
Position fest an die Widerlager des Stativtellers angepresst werden
können.
Die Berührungslinie
ist insbesondere kreisförmig,
was auch eine einfache Drehbewegung ermöglicht. Die Bewegung der oberen
und der unteren Spannbacke sind miteinander gekoppelt. Sie bewegen
sich gemeinsam bezüglich
den Widerlagern und der zentralen Längsachse der Durchtrittsöffnung des Stativtellers.
Der virtuelle Drehpunkt für
die Dreh- oder Taumelbewegung liegt im Bereich der Widerlager zwischen
den jeweiligen Spannbacken der Befestigungsvorrichtung, auf der
Mittelachse der Durchtrittsöffnung.
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Bevorzugt
erstreckt sich die Spannschraube im Zentrum der Befestigungsvorrichtung
von der oberen Spannbacke bis zur unteren Spannbacke hin. Zur Aufnahme
der Spannschraube sind zentrale Bohrungen in den beiden Spannbacken
sowie Aussparungen in den Widerlagern vorgesehen, wobei die Spannschraube
in der oberen Spannbacke mit geringen Spiel lose geführt und
mit einem an der unteren Spannbacke vorgesehenen Gewinde in Eingriff steht.
Die Spannschraube kann auch mit einer an der unteren Spannbacke
befestigten Schraubenmutter zusammen wirken. Abhängig von der Drehrichtung kann
durch Drehen der Spannschraube die Befestigungsvorrichtung fixiert
oder gelöst
werden, um den Prismenstab auszurichten oder stabilisieren.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist der Haltearm
an einem, der oberen Spannbacke fernen Ende eine drehbare Halteklammer
auf, die seitlich über
den Haltearm vorsteht. Die Halteklammer dient zur lösbaren Befestigung
des Prismenstabes. Sie klemmt den Prismenstab an seinem Umfang.
Die Halteklammer ist beweglich an dem Haltearm befestigt und um
eine Drehachse, die senkrecht zur Längsrichtung des Haltearms ausgerichtet
ist, vorzugsweise in einer horizontalen Ebene, schwenkbar.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Weitere
Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung des
Ausführungsbeispiels
in Verbindung mit den Ansprüchen
und der beigefügten
Zeichnung. Die einzelnen Merkmale können für sich allein oder zu mehreren
bei unterschiedlichen Ausführungsformen
der Erfindung verwirklicht sein. Es zeigen.
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1 eine
perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Stativs mit daran befestigten
Prismenstab; und
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2 eine
vergrößerte Schnittdarstellung des
Stativtellers mit der Befestigungsvorrichtung für den Prismenstab aus 1.
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1 zeigt
ein erfindungsgemäßes Stativ 1 zur
Aufnahme und zum Positionieren eines Prismenstabes 2. Das
Stativ 1 weist die üblichen
drei gleich langen, spreiz- und zusammenklappbaren, sowie längenverstellbaren
geraden Standbeine 3 auf, die mit einem Stativteller 4 gelenkig
verbunden sind. Die Standbeine 3 sind um in der Zeichnung
nicht sichtbare Schwenkachsen des Stativtellers 4 schwenkbar, die
außen
an dessen Umfang vorgesehen sind. Die Längenverstellung der Standbeine 3 des
Stativs 1 erfolgt mittels Klemmeinrichtungen 5 der
teleskopartig ausgebildeten Profile 6 der Standbeine 3.
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Das
Stativ 1 trägt
auf dem Stativteller 4 eine Befestigungsvorrichtung 7,
mit einem Haltearm 8, der an seinem von dem Stativteller 4 fernen
Ende eine Halteklammer 9 zum lösbaren Befestigen des Prismenstabes 2 aufweist.
Der Prismenstab 2 steht genauso wie die Standbeine 3 des
Stabes 1 auf einem Boden 10 auf. Die Befestigungsvorrichtung 7 ist
mittels einer zentralen Spannschraube 11 an dem Stativteller 4 befestigt.
Zum Ausrichten des Prismenstabes 2 ist ein Lösen der
Spannschraube 11 notwendig.
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Bei
loser Spannschraube 11 kann der Haltearm 8 eine
translatorische Bewegung sowie eine rotatorische Bewegung ausführen, d.
h. er kann in Längsrichtung
bezüglich
dem Stativteller 4 verschoben, in Umfangsrichtung des Stativtellers 4 gedreht und
bezüglich
einer Flachseite 12 des Stativtellers 4 geschwenkt
werden. Die Bewegungen können
unabhängig
voneinander ausgeführt
werden, so dass ein gleichzeitiges Verschieben, Drehen und Schwenken des
Haltearms 8 gegenüber
dem Stativteller 4 möglich
ist. Der Haltearm 8 kann dabei in jeder beliebige Stellung
durch Anziehen der Spannschraube 11 fixiert werden. Abhängig von
der Ausrichtung des Haltearms 8 ändert sich die Position der
Halteklammer 9 bezüglich
dem Stativteller 4, wodurch der Prismenstab, der an der
Halteklammer 9 befestigt ist, vorzugsweise lotrecht, ausrichtbar
ist.
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2 zeigt
den Stativteller 4 mit der Befestigungsvorrichtung 7 in
einer vergrößerten Darstellung.
Die Befestigungsvorrichtung 7 für den Prismenstab 2 erstreckt
sich im Zentrum des Stativtellers 4 durch eine zylindrische Durchtrittsöffnung 13,
an der an einer oberen Flachseite 12 ein oberes Widerlager 14 für eine obere
Spannbacke 15 und auf der Gegenseite ein unteres Widerlager 16 für eine untere Spannbacke 17 eingepresst
sind. Die Spannbacken 15, 17 stützen sich
zusätzlich
durch einen Ringbund 18 an dem Stativteller 4 ab.
An den Widerlagern 14, 16 liegen die Spannbacken 15, 17 an
und sind mittels der Spannschraube 11, die die Spannbacken 15, 17 hält, an die
Widerlager 14, 16 durch Anziehen der Spannschraube 11 anpressbar.
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Die
obere Spannbacke 15 ist in Richtung der oberen Flachseite 12 des
Stativtellers 4 geteilt. Sie weist ein oberes Klemmteil 18 und
ein unteres Klemmteil 19 auf, die den Haltearm 8 bei
angezogener Spannschraube 11 zwischen sich klemmen. Bei loser
Spannschraube 11 kann der Haltearm 8 in Längsrichtung
bezüglich
dem Stativteller 4 quer verschoben werden. An dem Stativteller 4 fernen
Ende des Haltearms 8 ist die Halteklammer 9 angeordnet. Sie
steht über
den Haltearm 8 seitlich vor und ist um eine Drehachse 20 drehbar,
die orthogonal zur Längsrichtung
des Haltearms 8 ausgerichtet ist. Der Haltearm 8 ist
vorzugsweise als Zylinderstab oder als zylindrisches Rohr ausgebildet
und somit bei loser Spannschraube in Umfangsrichtung bezüglich der oberen
Spannbacke 15 drehbar. Damit ist die Neigung der Halteklammer 9 bezüglich dem
Stativteller 4, beim Ausrichten eines in der 2 nicht
dargestellten Prismenstabes 2, variabel einstellbar.
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Die
Spannbacken 15, 17 sind, bei loser Spannschraube 11,
gegenüber
den Widerlagern 14, 16 nach Art eines Kugelgelenkes
dreh- und schwenkbar. Damit kann die Richtung des Haltearms 8 bezüglich dem
Stativteller 4, insbesondere auch seine Neigung zu dessen
oberer Flachseite 12, in einem weiten Umfang eingestellt
werden. Der Haltearm 8 kann in jeder Stellung zum Stativteller 4 durch
Anziehen der Spannschraube 11 gegenüber dem Stativteller 4 festgelegt
werden.
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Die
Spannbacken 15, 17 weisen Anlageflächen 21, 22 und
die Widerlager 14, 16 korrespondierende Anlageflächen 23, 24 auf,
die bei angezogener Spannschraube 11 aneinandergepresst
sind. Die Anlagefläche 23 des
oberen Widerlagers 14 und die Anlagefläche 22 der unteren
Spannbacke 17, sind ringförmig ausgebildet und zeigen
eine kugelförmige Krümmung. Die
jeweiligen zugeordneten Anlageflächen 21, 24 der
oberen Spannbacke 15 bzw. des unteren Widerlagers 16 sind
konisch ausgebildet und zu der Spannschraube 11 hin geneigt.
Bei loser Spannschraube 11 können sich die Anlagefläche 21, 22 der Spannbacken 15, 17 entlang
den Anlagenflachen 23, 24 der Widerlager 14, 16 bewegen.
So kann die Befestigungsvorrichtung 7, zusammen mit dem
Haltearm 8 und der Halteklammer 9, bei der Ausrichtung des
Prismenstabes 2 eine kreisförmige oder taumelnde Bewegung
im Hinblick auf den Stativteller 4 ausführen. Gleichzeitig kann der
Haltearm 8 mit der Halteklammer 9 noch eine Quer-
und eine Rotationsbewegung bezüglich
der Spannbacken 15, 17 ausführen, bis die Befestigungsvorrichtung 7 durch
Anziehen der einzigen Spannschraube 11 an dem Stativteller 4 festgelegt
wird.