CN107664497B

CN107664497B - 校平设备

Info

Publication number: CN107664497B
Application number: CN201710629889.3A
Authority: CN
Inventors: 黄世棋
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2016-07-29
Filing date: 2017-07-28
Publication date: 2022-05-03
Anticipated expiration: 2037-07-28
Also published as: DE102016213996A1; CN107664497A; DE102016213996B4

Abstract

本发明涉及一种带有壳体（110）的校平设备（100），壳体具有上部分（120），在上部分上布置有用于产生光学信号（152）的信号单元（150），其中，上部分（120）相对于与至少一个支撑脚（132、134、136）连接的下部分（130）能转动地构造，并且其中信号单元（150）构造用于自校平地辐射光学信号（152），在下部分（130）和上部分（120）之间布置有用于密封和径向的间隙减小的浮动环（180）。

Description

校平设备

技术领域

本发明涉及一种带有壳体的校平设备，壳体具有上部分，在上部分上布置有用于产生光学信号的信号单元，其中上部分相对于与至少一个支撑脚连接的下部分能转动地构造，并且其中信号单元能够构造用于自校平地辐射光学信号。

背景技术

由现有技术公开了许多校平设备，其中借助激光源产生的激光射束例如投影到墙壁上。这种校平设备经常承受比较恶劣的使用条件，如其在建筑物内部或外部的建筑工地上存在的那样。因此，校平设备的相应敏感的、精密机械的和光学的部件必须受到可靠的保护，以防液体和外部颗粒、尤其是水和灰尘渗入。不可相对彼此运动的壳体部分例如能够通过至少稍微伸缩的密封元件、像例如O形环、扁平密封件或通过在足够的轴向长度上精确地重叠的壳体边缘来密封。

为了在这种校平设备运行时实现所投影的激光射束的精确的取向而需要的是，激光源能够以很高的精度围绕垂直的转动轴线旋转。为此，校平设备具有至少两个相对彼此旋转的壳体部分。

在校平设备的替选的实施方式中，该校平设备能够在运行时设置用于产生连续的标记线。为此需要激光源能够以充分的转动速度围绕垂直的转动轴线旋转，从而使得校平设备同样具有至少两个相对彼此旋转的壳体部分。

因此在两种情况下，壳体的两个相对彼此转动的部分必须可靠地相互密封。然而，借助O形环的常规密封在需要的转动速度和/或需要的旋转精度的情况下产生过高的摩擦，并且重叠的壳体边缘必须为了避免寄生研磨效应以及为了确保平稳的以及精确的可转动性而具有如此高的缝隙尺寸，从而不再得到充分的密封效果。相反地，借助多级的曲径式密封件来实现的密封基于狭小的待遵守的公差而需要过高的制造费用。

发明内容

本发明涉及一种带有壳体的校平设备，壳体具有上部分，在上部分上布置有用于产生光学信号的信号单元，其中上部分相对于与至少一个支撑脚连接的下部分能转动地构造，并且其中信号单元构造用于自校平地辐射光学信号。在下部分和上部分之间布置了用于密封和径向的间隙减小的浮动环（Losring）。

由此能够提供带有壳体的校平设备，壳体带有至少两个相对彼此平稳地和以高的精度可扭转的部分，其中同时得到壳体以防液体和外部颗粒渗入的可靠的保护效果。校平设备的这样实现的壳体优选至少达到防护等级IP54或IEC60529。同时上部分可平稳地和少磨损地相对于下部分扭转，由此能够实现上部分在下部分上的高的旋转速度和/或高的旋转精度。

浮动环优选分别具有圆环形的头区段和脚区段，其中脚区段的宽度设计为（bemessen）小于头区段的宽度。

因此在同时改进的径向的间隙减小的情况下得到高的密封效果。同时确保了上部分和下部分之间的平稳的可扭转性。浮动环能够实现上部分和下部分高达±0.2mm的制造公差。

浮动环优选具有柱形内表面和至少局部具有锥形外表面，其中锥形外表面沿浮动环的轴向方向构造出从第一柱形外表面到第二柱形外表面的过渡部，并且其中脚区段构造出第一柱形外表面，并且头区段构造出第二柱形外表面。

基于浮动环的外表面的锥度，该浮动环能够在壳体的相对彼此可扭转的部分之间轻松地自身定心。浮动环的横截面轮廓优选相应于矩形，直角梯形以其较长的底边与矩形的沿径向向外指向的长边如此邻接，使得梯形的直角窄边沿轴向齐平地与矩形的窄边邻接。

优选地，在下部分上构造有空心柱形的环形壁，所述环形壁带有沿径向向外指向的凸缘，环形槽在凸缘中延伸。

因此得到针对壳体的上部分的支座。

上部分优选具有环绕的内壁，所述内部带有沿轴向朝环形槽的方向指向的凸肩。

由此，上部分配备有与下部分一致地构造的支座。

在有利的改进方案中，浮动环的脚区段位于环形槽中，并且浮动环的头区段贴靠在凸肩上。

因此通过浮动环得到径向的间隙补偿，用以在同时足够高的密封效果的情况下确保上部分相对于下部分的所期望的平稳的、无震颤的和由此精确的可扭转性。

优选地，第一环形缝隙和第二环形缝隙分别是第三环形缝隙的大约一半宽，所述第一环形缝隙在下部分的环形壁和浮动环的内表面之间，所述第二环形缝隙在沿径向位于外部的环形槽壁和浮动环的第一柱形外表面之间，所述第三环形缝隙在下部分的环形壁的柱形外表面和上部分的内壁的柱形内表面之间。

由于缝隙尺寸的设计得到在上部分和下部分之间的可扭转性与密封效果之间的改进的权衡。

在优选的改进方案的情况下，下部分和上部分利用塑料材料、尤其是热塑性的塑料材料形成。

因此，与带有金属成分的壳体相比，能够实现壳体的重量减小，并且能够借助塑料注塑实现简单的和不复杂的制造。

塑料材料优选设有纤维加强部（Faserarmierung）。

由此，壳体的温度稳定性能够得到提高，这引起尽可能恒定的缝隙尺寸。此外改进了壳体的机械可负载性。

上部分优选具有第一壳体部分和第二壳体部分，其中第一壳体部分具有环绕的外壁，外壁的自由的轴向端部接纳在第二壳体部分的环绕的壁的环形槽中。

因此得到在壳体的上部分和下部分之间的结构简单和无密封元件的密封，在上部分和下部分之间没有相对运动。

附图说明

本发明借助在附图中示出的实施例在随后的描述中详细阐述。其中：

图1示出了根据实施方式的校平设备的透视纵截面图；

图2示出了图1的截取部分II的放大图；

图3示出了穿过浮动环的横截面图；并且

图4示出了图1的截取部分IV的放大图。

具体实施方式

图1示出了带有壳体110的校平设备100，壳体具有上部分120和下部分130，其中上部分120相对于下部分130围绕纵向中间轴线112可自由扭转地构造。下部分130在此示范性地与三个可伸缩的支撑脚132、134、136连接，校平设备100依靠所述支撑脚坐落在未示出的基底上。三个可伸缩的支撑脚132、134、136优选地根据三脚支撑架或所谓的三脚架的方式构造。

在校平设备100的壳体110的上部分120上优选布置有用于产生光学信号152的信号单元150。信号单元150能够由用户优选在没有工具的情况下与上部分120连接，并且在需要的情况下又能够与上部分分离。信号单元150优选构造用于自校平地辐射光学信号152，也就是说光学信号152不依赖于基底的各自的取向或地形总是平行于水平线辐射。

光学信号152优选是在对于人眼来说可感知的光谱范围内射束形地成束的和/或在至少一个平面中扇形展开的激光射束154。激光射束154优选借助电子信号源160产生，电子信号源优选利用在空间上紧凑地构建的激光二极管实现。激光射束154的辐射在此穿过信号单元150的信号源160的壳体开口170。借助射束形地成束的和/或扇形展开的激光射束154能够投影出对于用户的眼睛来说在平坦的表面、例如建筑墙壁、天花板或类似表面上容易地和明确地视觉可感知的、例如点形的和/或线形的标记。壳体开口170优选设有灰尘和/或喷射保护装置，所述灰尘和/或喷射保护装置对于信号源160的光学信号152的光谱来说基本上是透明的，然而至少是半透明的。

带有用于自校平地辐射光学信号的信号单元的这种校平设备的详细的工作原理以及设计结构对于在光学测量技术的领域中工作的本领域技术人员来说从有关的现有技术、例如DE 20 2013 008 196 U1——其公开内容在该情况下详细地记录到本说明书中——是非常常见的，并且因此在此为了说明书的简洁而没有更深入地进行阐述。

为了使上部分120能够在下部分130上以很高的旋转精度平稳地和在很大程度上无间隙地旋转，从而能够实现借助光学信号152产生的光学标记的特别精确的取向，在确保相对于水和外部颗粒同时足够高的密封效果的情况下，在下部分130和上部分120之间根据实施方式布置有浮动环180。该浮动环优选至少近似是空心柱形的。

上部分120在此仅示范性地构造有盖形的第一壳体部分122和位于其下方的第二壳体部分124，所述第一壳体部分和第二壳体部分优选相互牢固地连接，即不可以相对彼此围绕纵向中间轴线112扭转。下部分130以及构造有两个壳体部分122、124的上部分120优选利用热塑性的塑料材料以（塑料）注塑法形成，其中尤其基于浮动环180高达±0.2mm的制造公差优选不会负面地影响上部分120在下部分130上的可自由转动的支承。热塑性的塑料材料能够为了提高机械可负载性以及为了减小热膨胀效应而设有纤维加强部。

图2示出图1的下部分130，在下部分上优选地构造有空心柱形的环形壁138，所述环形壁带有沿径向向外指向的凸缘140，环形槽142在凸缘中延伸，环形槽优选地具有至少近似矩形的横截面几何形状。上部分120的上方的第一壳体部分122优选具有环绕的外壁210，外壁的自由的轴向端部212位于第二壳体部分124的环绕的壁216的环形槽214中。

在上部分120的下方的第二壳体部分124上优选地构造有环绕的内壁220，所述内壁带有沿轴向朝下部分130的环形槽142的方向指向的凸肩222。浮动环180的在俯视图中圆环形的脚区段182优选位于下部分130的环形槽142中，而浮动环180的在俯视图中同样圆环形的头区段184在提供支承部位230的情况下贴靠在第二壳体部分124的环绕的内壁220的凸肩222上。支承部位230能够实现上部分120在下部分130上围绕共同的纵向中间轴线112的自由的和同时在很大程度上无间隙的旋转，其中同时得到相对于液体和外部颗粒的足够好的密封效果。支承部位230的突出的密封效果至少允许了壳体110根据防护等级IP54或IEC60529的规则的分类。

浮动环180优选利用热塑性的塑料材料、像例如聚酰胺（PA）或聚四氟乙烯（PTFE）制成，所述热塑性的塑料材料具有尽可能小的摩擦系数，以便实现上部分120在校平设备100的下部分130上的尽可能平稳的以及少磨损的支承。浮动环180的制造与上部分和下部分120、130类似地同样优选以注塑法实现，注塑法能够以此外批量生产的方式实现精确的制造。

为了使上部分120在下部分130上自动地旋转能够使用没有详细示出的马达。

图3示出图1和图2的相对于纵向中间轴线112旋转对称地构造的浮动环180，所述浮动环带有脚区段182和头区段184，所述脚区段和头区段优选平行地彼此间隔开地延伸，以及分别垂直于纵向中间轴线112延伸。脚区段182的宽度B_F优选设计为明显小于头区段184的宽度B_K。浮动环180优选此外具有柱形内表面186以及部分与该柱形内表面对置地布置的锥形外表面188。

锥形外表面188优选形成从第一柱形外表面192到第二柱形外表面194的倾斜的过渡部190，其中脚区段182构造出第一柱形外表面192，头区段184构造出第二柱形外表面194。锥形外表面188优选以角度α相对于纵向中间轴线112或浮动环180的柱形内表面186倾斜地延伸。角度α在此仅示范性地为大约45 º。

浮动环180的横截面轮廓196或者说周缘轮廓优选相应于以虚线关于所述浮动环的周缘轮廓示出的矩形198的周缘轮廓，同样关于所述浮动环的周缘轮廓以虚线示出的直角梯形202以其长的底边204优选与矩形的沿径向向外指向的长边200邻接，其中梯形202的直角窄边206优选沿轴向齐平地或对齐地与矩形198的窄边208邻接。

图4示出了图1的截取部分IV。第一环形缝隙300优选位于下部分130的环形壁138和浮动环180的柱形内表面186之间。第二环形缝隙302优选位于下部分130的凸缘140的环形槽142的沿径向位于外部的环形槽壁144和浮动环180的第一柱形外表面之间。第三环形缝隙304最后优选在下部分130的环形壁138的柱形外表面146和上部分120的下方的第二壳体部分124的内壁220的柱形内表面224之间延伸。在下部分130和上部分120的下方的第二壳体部分124之间的支承部位230的三个环形缝隙300、302、304在此优选如此设计，使得第一环形缝隙和第二环形缝隙300、302沿径向方向分别大约是第三环形缝隙304的一半宽。

基于这些特别的尺寸，尤其是在上部分120在下部分130上同时平稳的可转动性的情况下，确保了径向间隙的最小化，所述上部分由上方的第一壳体部分和下方的第二壳体部分122、124构成。同时得到这样形成的支承部位230以防液体、像例如水或外部颗粒渗入的突出的密封效果。三个环形缝隙300、302、304的特殊的设计此外在同时可忽略的磨损趋势的情况下实现上部分120在下部分130上的比较高的旋转精度。

浮动环180的脚区段182优选位于环形槽142内并且浮动环180的头区段184优选贴靠在上部分120的下方的第二壳体部分124的内壁220的环绕的凸肩222上，由此，浮动环180也沿轴向方向被可靠地引导。

Claims

1.带有壳体（110）的校平设备（100），所述壳体具有上部分（120），在所述上部分上布置有用于产生光学信号（152）的信号单元（150），其中所述上部分（120）相对于与至少一个支撑脚（132、134、136）连接的下部分（130）能转动地构造，并且其中所述信号单元（150）构造用于自校平地辐射所述光学信号（152），其特征在于，在所述下部分（130）和所述上部分（120）之间布置有用于密封和径向的间隙减小的浮动环（180），所述浮动环（180）具有分别圆环形的头区段（184）和脚区段（182），其中所述脚区段（182）的宽度（B_F）设计为小于所述头区段（184）的宽度（B_K），在所述下部分（130）上构造有空心柱形的环形壁（138），所述环形壁带有沿径向向外指向的凸缘（140），环形槽（142）在所述凸缘中延伸，所述上部分（120）具有环绕的内壁（220），所述内壁带有沿轴向朝环形槽（142）的方向指向的凸肩（222），所述浮动环（180）的脚区段（182）位于所述环形槽（142）中，并且所述浮动环（180）的头区段（184）贴靠在所述凸肩（222）上，第一环形缝隙（300）和第二环形缝隙（302）分别是第三环形缝隙（304）的大约一半宽，所述第一环形缝隙在下部分（130）的环形壁（138）和浮动环（180）的内表面（186）之间，所述第二环形缝隙在沿径向位于外部的环形槽壁（144）和浮动环（180）的第一柱形外表面（192）之间，所述第三环形缝隙在下部分（130）的环形壁（138）的柱形外表面（146）和上部分（120）的内壁（220）的柱形内表面（224）之间。

2.根据权利要求1所述的校平设备，其特征在于，所述浮动环（180）具有柱形内表面（186）和至少局部具有锥形外表面（188），其中所述锥形外表面（188）沿浮动环（180）的轴向方向构造出从第一柱形外表面（192）到第二柱形外表面（194）的过渡部（190），并且其中所述脚区段（182）构造出第一柱形外表面（192），并且所述头区段（184）构造出第二柱形外表面（194）。

3.根据权利要求1或2所述的校平设备，其特征在于，所述下部分（130）和所述上部分（120）利用塑料材料形成。

4.根据权利要求3所述的校平设备，其特征在于，所述塑料材料设有纤维加强部。

5.根据权利要求1或2所述的校平设备，其特征在于，所述上部分（120）具有第一壳体部分和第二壳体部分（122、124），其中所述第一壳体部分（122）具有环绕的外壁（210），所述外壁的自由的轴向端部（212）接纳在所述第二壳体部分（124）的环绕的壁（216）的环形槽（214）中。

6.根据权利要求3所述的校平设备，其特征在于，所述下部分（130）和所述上部分（120）利用热塑性的塑料材料形成。