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ITMI990206A1 - Dispositivo portatile autolivellante a raggio laser perfezionato - Google Patents

Dispositivo portatile autolivellante a raggio laser perfezionato

Info

Publication number
ITMI990206A1
ITMI990206A1 IT1999MI000206A ITMI990206A ITMI990206A1 IT MI990206 A1 ITMI990206 A1 IT MI990206A1 IT 1999MI000206 A IT1999MI000206 A IT 1999MI000206A IT MI990206 A ITMI990206 A IT MI990206A IT MI990206 A1 ITMI990206 A1 IT MI990206A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
pendulum
bearing
laser
beams
axis
Prior art date
Application number
IT1999MI000206A
Other languages
English (en)
Inventor
Bozzo Mario Doriguzzi
Original Assignee
Micro Italiana Spa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Micro Italiana Spa filed Critical Micro Italiana Spa
Priority to IT1999MI000206A priority Critical patent/IT1307666B1/it
Priority to EP00100715A priority patent/EP1026476A1/en
Priority to US09/496,935 priority patent/US6384420B1/en
Priority to JP2000026122A priority patent/JP2000258160A/ja
Publication of ITMI990206A1 publication Critical patent/ITMI990206A1/it
Application granted granted Critical
Publication of IT1307666B1 publication Critical patent/IT1307666B1/it

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C15/00Surveying instruments or accessories not provided for in groups G01C1/00 - G01C13/00
    • G01C15/002Active optical surveying means
    • G01C15/004Reference lines, planes or sectors
    • GPHYSICS
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    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C15/00Surveying instruments or accessories not provided for in groups G01C1/00 - G01C13/00
    • G01C15/10Plumb lines
    • G01C15/105Optical plumbing
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
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Description

Descrizione di un brevetto d'invenzione a nome:
Forma oggetto del presente trovato un dispositivo portatile di misura autolivellante, ad emissione -di raggio laser, secondo il preambolo della rivendicazione principale.
E' nota l'esistenza di numerosi dispositivi autolivellanti manuali che sfruttando il principio della forza di gravità sono in grado di proiettare raggi laser, ad esempio atti alla definizione di allineamenti o livellamenti, disposti orizzontalmente e/o verticalmente anche se il dispositivo stesso giace su un piano inclinato di qualche grado rispetto all'orizzontale od il dispositivo stesso è in posizione inclinata su un piano orizzontale.
Dal brevetto statunitense n. 3.771.876 è noto un dispositivo del tipo citato comprendente un pendolo costituito da un equipaggio mobile che porta un generatore di raggi laser disposto verticalmente; tale equipaggio è appeso tramite un filo ad una custodia cava entro la quale può oscillare fino a raggiungere la posizione di equilibrio anche grazie all'azione di smorzamento espletata dalla presenza di magneti che generano correnti parassite. Entro tale dispositivo, il raggio verticale generato dal laser viene proiettato contro un obiettivo (pentaprisma) che devia di 90° tale raggio, ottenendo così un raggio orizzontale che fuoriesce dalla custodia o corpo cavo sopra citato. La rotazione del pentaprisma, azionato da un piccolo motore elettrico, consente di proiettare il raggio orizzontalmente su 360°.
Altri dispositivi conosciuti sono descritti nei brevetti statunitensi 5.724.744 e 5.782.003; in tali documenti, un pendolo contenente un diodo laser, disposto in modo tale da proiettare un raggio laser orizzontale quando il pendolo è in quiete, è agganciato ad una crociera fissata all'interno della custodia. Quando il pendolo è in posizione di equilibrio, ruotando il corpo della custodia collegato ad una base tramite un cuscinetto a sfera, il raggio orizzontale fuoriuscente da tale custodia genera un piano laser orizzontale. Un sistema di smorzamento meccanico a sfioramento della parte inferiore del pendolo abbrevia il tempo necessario al raggiungimento della posizione di equilibrio.
Un ulteriore dispositivo noto, descritto nel testo statunitense n. 5.680.208, comprende un pendolo che è collegato ad un punto di aggancio all'interno del corpo cavo tramite un elemento in materiale sintetico flessibile ad esempio conformata a banda o striscia (noto commercialmente sotto il nome di mylar) che sostituisce la crociera utilizzata in US 5.782.003 o US 5.724.744.
In generale, i dispositivi descritti sono di costruzione abbastanza complessa e spesso hanno dei limiti intrinseci di fabbricazione. Ad esempio, l'impiego della crociera come mezzo di sospensione del pendolo comporta l'utilizzo di quattro organi di disaccoppiamento meccanico o cuscinetti, e richiede un peso abbastanza consistente del pendolo per vincere l'attrito dei vari (numerosi) cuscinetti affinchè il pendolo stesso possa arrestarsi sempre nella sua corretta posizione di equilibrio .
L'impiego del corpo in materiale sottile e flessibile (esempio mylar) come organo di sospensione, invece, ha un limite intrinseco nella natura del materiale stesso e nella difficoltà di far coesistere in tale corpo, ad esempio a striscia sottile, sensibilità, elasticità e inerzia torsionale .
Scopo del presente trovato è quello di perfezionare le soluzioni note in quanto esse risultano oggi antieconomiche poiché di complicata realizzazione pratica per numero di particolari .-che la compongono, per la complessità del montaggio e del sistema di smorzamento meccanico, superando anche i problemi di attrito, di torsione durante la rotazione e di ingombro già evidenziati nell'analisi che precede dello stato della tecnica.
Pertanto, scopo del trovato è quello di offrire un dispositivo autolivellante che sia di semplice realizzazione e di affidabile impiego, e che comprenda un limitato numero di particolari meccanici di facile costruzione ed assemblaggio, che sia in grado di proiettare in modo visibile e fermo un raggio laser sempre orizzontale (oppure verticale eventualmente deviato a 90°) anche quando il dispositivo si trova inclinato di qualche grado, ad esempio 5°.
Un altro scopo è quello di offrire un dispositivo del tipo citato che consenta di proiettare su 360 un raggio laser sempre orizzontale anche se il dispositivo risulta appoggiato su un piano inclinato di qualche grado.
Un ulteriore scopo è quello di offrire un dispositivo leggero e di piccole dimensioni, e che sia estremamente concorrenziale ed economico, oltre che robusto, affidabile e preciso.
Questi ed altri scopi che risulteranno evidenti all'esperto del ramo vengono raggiunti da un dispositivo autolivellante secondo le rivendicazioni allegate.
Per una miglior comprensione del presente trovato si allega a titolo puramente esemplificativo, ma non limitativo, il seguente disegno, in cui:
la figura 1 rappresenta una vista frontale, schematica, in sezione longitudinale, di un primo dispositivo secondo il trovato;
la figura 2 rappresenta una vista simile a quella di figura 1, ma di un secondo dispositivo secondo il trovato;
la figura 3 rappresenta una variante di un particolare indicato con A in figura 1;
la figura 4 rappresenta una vista simile a quella di figura 1, ma di un terzo dispositivo secondo il trovato;
la figura 5 rappresenta una vista simile a quella di figura 1, ma di un quarto dispositivo secondo il trovato;
la figura 6 rappresenta, una vista laterale particolare del particolare indicato con B del dispositivo mostrato in figura 5;
le figure 7A e 7B rappresentano, rispettivamente, una vista schematica frontale ed una sezione secondo la traccia 7B-7B di figura 7A, di una variante del pendolo del dispositivo rappresentato in figura 5;
la figura 8 rappresenta una ulteriore variante del pendolo del dispositivo di figura 5 mostrato parzialmente e schematicamente; e
la figura 9 rappresenta una vista laterale schematica di una ulteriore variante del dispositivo di figura 2.
Il trovato verrà ora descritto con riferimento agli allegati disegni ove parti corrispondenti sono indicate con gli stessi riferimenti numerici.
In una prima forma di realizzazione - figura 1 - il trovato comprende una custodia portatile C costituita da un corpo cavo 1, ad esempio di forma cilindrica, dotato di tre piedini 3 (due soli visibili in figura). All'interno del corpo cavo 1 è inserito un perno fisso 4, il cui asse X è disposto sostanzialmente parallelo al piano di appoggio dei piedini 3; tale perno porta un cuscinetto 5, a sfera o a rulli, avente asse coincidente con quello X sopra citato. Tale cuscinetto 5 è inserito in un blocco rigido 8, solidale all'anello esterno mobile 6 del cuscinetto stesso. Entro tale blocco è inserito un secondo cuscinetto 9, a sfera o a rulli, che giace in un piano ortogonale a quello su cui giace il cuscinetto 5 ed il cui piano mediano contiene l'asse di tale cuscinetto. Tale cuscinetto è fisso all'interno del blocco 8 ovvero presenta il suo anello esterno 9B fissato a quest'ultimo, ma presenta un usuale anello interno 9A mobile rispetto al blocco stesso. Tale anello 9A è solidale tramite un'asta rigida 10 ad un pendolo 11 (o equipaggio oscillante) nel quale è inserito un noto diodo laser 12 dotato di lente di collimazione 13 e relativa scheda con un noto circuito di comando 14 del funzionamento di tale diodo ed in generale di tutto il dispositivo in esame.
Il diodo 12 è disposto in modo da proiettare un raggio laser collimato L attraverso una apertura 15 prevista nel corpo 1. Tale raggio è ortogonale all'asse longitudinale K del pendolo, il quale, all'estremità, porta un peso 16 sotto il quale si trova un disco di rame 17. Due grani di regolazione 18 e 19 inseriti all'interno del peso 16 e disposti tra loro preferibilmente ortogonali e preferibilmente entrambi perpendicolari all'asse K, consentono-, con lo spostamento della loro ma-ssa all'interno dei rispettivi fori filettati 18A e 19A, di spostare il baricentro del pendolo 11 e quindi di determinare la posizione di quiete del pendolo stesso nella quale il diodo 12 proietta il raggio laser in direzione orizzontale.
Due fili di bronzo fosforoso 20 di piccolo diametro, ad esempio 0,10 irai, collegano comuni batterie di alimentazione 21 alla scheda 14, a sua volta collegata al diodo 12 da comuni fili di rame (non mostrati in figura). Le batterie sono poste entro una cavità superiore 22 del corpo 1, apribile, chiusa da un coperchio 22A.
Il disco 17 oscillando taglia un flusso magnetico creatosi, nel caso illustrato in figura, tra due piastrine ferromagnetiche tra loro parallele 23A e 23B tra le quali è interposto un magnete 24. Tale soluzione definisce un noto sistema di smorzamento delle oscillazioni del pendolo: le correnti parassite indotte nel disco per effetto del movimento oscillatorio generano infatti una forza uguale e contraria alla causa che l'ha generata smorzando così l'oscillazione del pendolo. Prevedendo così due magneti con relative piastrine disposti a 90° si ottiene uno smorzamento efficace - qualunque sia la direzione di oscillazione .
In alternativa il sistema di smorzamento può comprendere un magnete conformato ad U con poli positivo e negativo oppure due elementi polarizzati in modo opposto collegati tra loro da un corpo in materiale ferromagnetico.
Il dispositivo descritto rispetto a quelli già noti risulta molto più sensibile e preciso rispetto a questi ultimi, in quanto gli attriti sono ridotti al minimo. Ad esempio, rispetto alla modalità di sospensione a crociera del pendolo impiegato in US 5.724.744, la presente soluzione realizzativa consente di ridurre gli attriti utilizzando due soli cuscinetti anziché quattro e quindi aumenta la sensibilità del sistema oscillante, dalla quale dipende la ripetibilità del ritorno del pendolo sempre in posizione verticale e di conseguenza la precisione del raggio laser proiettato in orizzontale.
Il trovato presenta anche dimensioni molto ridotte rispetto alle soluzioni note grazie all'impiego di un numero ridotto di cuscinetti. E' preferibile che l'asse X del perno 4 sia parallelo al piano di appoggio N dei piedini 3, in modo che il peso di tutto l'equipaggio sottostante il cuscinetto 5 cooperi pienamente, senza componenti riduttive, con la coppia che riporta l'equipaggio oscillante in posizione di equilibrio quando il dispositivo viene mosso. Inoltre, avendo l'accortezza di disporre il cuscinetto 9 in posizione radiale rispetto al cuscinetto 5 e cioè in modo che l'asse del cuscinetto 9 si trovi nel piano mediano del cuscinetto 5, gli eventuali giochi all'interno dei cuscinetti sono sempre ripresi tutti in direzione verticale dal peso di tutto il sistema oscillante sottostante. Grazie al numero dei particolari costruttivi ridotto, il dispositivo autolivellante a gravità secondo il trovato risulta semplice ed economico, ma molto sensibile .
Il cinematismo di sospensione del pendolo ottenuto utilizzando soltanto due cuscinetti 5,9, ad esempio a sfera, tra loro ortogonali ed opportunamente posizionati tra loro, può essere realizzato anche aggiungendo cuscinetti supplementari, ad esempio gemellati, a quelli già indicati. Ovviamente a scapito delle dimensioni e del peso del dispositivo e degli attriti del sistema oscillante.
- Una diversa forma di realizzazione del trovato è rappresentata in figura 2, ove la custodia C a forma di corpo cavo 1 contenente tutto il sistema oscillante già illustrato in figura 1 può ruotare su una base 25 attorno al proprio asse longitudinale Y tramite almeno un cuscinetto 26 o meglio due cuscinetti coassiali per maggior stabilità: quando il pendolo è in posizione di quiete, ruotando il corpo 1 sulla base 25, il raggio laser orizzontale visibile viene proiettato a 360°, tracciando su una parete un piano laser orizzontale utile per i livellamenti. Un corpo 27, associato inferiormente al corpo 1, mediante vite 28, trattiene il od i cuscinetti 26 in posizione di lavoro tra la base 25 (provvista dei piedini 3) ed il corpo 1.
Poiché ruotando la custodia sulla propria base, anche il pendolo ruota, affinchè il pendolo compia solo un movimento di rotazione attorno al proprio asse e non anche un movimento di rivoluzione attorno all'asse Y di rotazione della custodia C, occorre che il punto di sospensione del pendolo, che coincide con il centro del cuscinetto a cui è rigidamente connesso il suo gambo o asta 10, si trovi sull'asse di rotazione Y della custodia. In questo modo, facendo ruotare la custodia sulla propria base 25, il pendolo 11 ruota attorno al proprio asse K in posizione di equilibrio, proiettando quindi su 360° un raggio laser sempre orizzontale .
La figura 2 illustra anche una particolare forma di realizzazione del corpo cavo 1 che consente risparmi costruttivi.
Secondo la variante in esame, tale corpo comprende un elemento 30, realizzato per esempio per iniezione in uno stampo, ad esempio in allumino o preferibilmente in materiale plastico resistente; in tale elemento 30 è prevista la cavità o vasca superiore 22 ove alloggiano le batterie di alimentazione 21 del diodo laser 12 attivate da un interruttore 33 e coperte dal coperchio 22A. Il fondo 35 della vasca 22 rappresenta il punto di sostegno del gruppo oscillante: all'uopo, tale fondo 35 comprende ad esempio due supporti 36 che possono essere ricavati direttamente nell'elemento 30 stesso e che supportano il perno fisso 4. Dal fondo 35 della vasca si distaccano anche tre steli 37 sufficientemente lunghi da terminare poco più sotto del disco di rame 17; tali steli hanno l'estremità libera 37A cava e filettata e combaciano con fori 38 di un elemento a forma di bicchiere 39 (in cui vengono inseriti gli steli dell'elemento 30 che risultano così contenuti in quello 39) detti fori essendo atti ad accogliere viti 40 di collegamento all'elemento 30 (che si inseriscono nelle estremità 37A). Guarnizioni 41 previste all'estremità libera 39A dell'elemento 39 sono alloggiate in sedi 42 realizzate nell'elemento 30. Ciò consente di chiudere a tenuta l'accoppiamento tra l'elemento 39 e quello 30.
In prossimità delle estremità di ciascuna dei tre steli 37 è fissata, tramite ad esempio una squadretta 46, la piastrina ferromagnetica 23A, costituente la parte superiore del dispositivo magnetico di smorzamento: il magnete 24 e l'altra piastrina 23B ad esso sottostante sono invece solidali ad un fondo 39B dell'elemento 39 cosicché, quando quest'ultimo è avvitato agli steli 37, il disco di rame 17 oscillando può tagliare il flusso magnetico inserendosi nello spazio esistente tra le due piastrine. Con il sistema illustrato, il montaggio del gruppo oscillante può avvenire completamente a giorno con estrema semplicità ed accessibilità, rendendo ancora più economica la realizzazione del trovato.
- La figura 2 illustra anche un dispositivo limitatore delle oscillazioni del pendolo in grado anche di spegnere il raggio laser quando il pendolo giunge a fine corsa, evitando quindi il rischio di errori di livellamento. Tale dispositivo comprende un peduncolo 51 solidale alla massa o peso 16, elettricamente isolato dal disco 17, ma collegato al polo negativo delle batterie 21, posto all'interno di un cilindretto cavo 53, in acciaio inox ed isolato dall'elemento 39 tramite un supporto in materiale isolante 54. Tale cilindretto è collegato tramite un cavo elettrico 55 ad un dispositivo elettronico 56 in sè noto, collegato al polo positivo delle batterie 21, atto ad interrompere l'alimentazione al diodo laser 12 ogni qualvolta il peduncolo 51, toccando il cilindretto 53, chiude il circuito che inizia e termina, in tal caso, nelle batterie 21.
Come detto, le batterie 21 sono connesse alla scheda 14 tramite fili 20. Si è notato che la forza dei fili che connettono le batterie alla scheda sull'equipaggio oscillante 11 possono generare delle coppie che alterano la corretta posizione di equilibrio del pendolo e di conseguenza la precisione del raggio laser.
- Una soluzione economica per ovviare a tale inconveniente consiste nell'impiegare un comune filo di bronzo fosforoso del diametro di 50-100 micron sagomato a spira 60 come illustrato in figura 3. Il filo di bronzo fosforoso è limitato al solo breve tratto di collegamento tra la scheda 14 e l'estremità di un comune filo 61 di diametro maggiore, ricoperto da una guaina isolante, di connessione con le batterie di alimentazione 21 e fissato alla parete della custodia o meglio ad un'appendice o stelo 37 dell'elemento 30. Si è osservato che durante l'oscillazione l'apertura e la chiusura della spira così realizzata rendono praticamente insensibile il pendolo 11 a questa forza e allo stesso tempo la caduta di tensione dovuta alla resistenza del breve tratto di filo sottile non è significativa.
Un'altra forma di realizzazione del trovato è rappresentata nella figura 4 ove, al fine di accorciare l'altezza totale del dispositivo, il cuscinetto 9, al cui anello mobile 9A è collegato il pendolo, è disposto con il suo asse incidente ed ortogonale all'asse X del cuscinetto 5 vincolato alla custodia C. Rispetto alle soluzioni precedenti, il baricentro del pendolo 11 su cui è direttamente montato il diodo laser 12 è disassato rispetto al piano mediano del cuscinetto 5 vincolato alla custodia C. Per contro, come illustrato di seguito, risultando inferiore la lunghezza del pendolo 11, la frequenza di oscillazione è superiore, accelerando l'effetto di smorzamento dovuto alle correnti indotte nel disco dal sistema di smorzamento magnetico già descritto.
Il peso 16 e il disco 17 associati al pendolo 11 sono riuniti in un unico pezzo di rame 72 dotato di un bordo più sottile per penetrare il campo magnetico tra le piastrine 23A e 23B che racchiudono il magnete 24. Inoltre, anche la scheda 14 è posta orizzontalmente affiancata al diodo laser 12 che genera il raggio collimato perpendicolare al piano del foglio in figura 4 e cioè orizzontale quando il pendolo è in posizione di quiete. Due usuali viti 18 e 19 ortogonali fra loro ed entrambi ortogonali all'asse K consentono di variare il baricentro del peso del pendolo. In alternativa, anche una sola vite preferibilmente ortogonale all'asse K consente la variazione suddetta .
Ovviamente, qualora alla configurazione di figura 4 venisse associata una base rotante 25 come mostrata in figura 2, occorrerebbe che il centro del cuscinetto 9 si trovasse sull'asse di rotazione Y della custodia sulla base 25.
La figura 5 mostra un'altra variante del trovato ove, tralasciando la descrizione delle parti comuni alle soluzioni già illustrate, il diodo generatore del raggio laser collimato 12 è posizionato sul pendolo 11 in modo da proiettare un raggio laser L verticale quando il pendolo è in posizione di quiete. Sulla traiettoria del raggio laser si trova il gruppo ottico 90 in grado di sdoppiarlo in due raggi L1 e L2 deviati di 90° nello stesso verso e tra loro paralleli. Tali raggi pervengono a corrispondenti gruppi ottici 100 e 101 che consentono l'emissione di fasci piani di raggi laser Lll e L12 tra loro ortogonali.
Il gruppo ottico 90, è rigidamente connesso al diodo laser 12 così come i gruppi ottici 100 e 101, nel senso che tutti tali componenti sono portati dal pendolo; tale gruppo 90, a titolo esemplicativo, è costituito da un particolare tipo di cristallo 91 di forma nota (figura 6) che sdoppia il raggio L nel raggio Li deviato di 90° e in un raggio non deviato che viene successivamente deviato a 90° dalla faccia esterna riflettente 94 del cristallo così da definire il raggio laser L2, nello stesso verso del raggio L1. Il cristallo 91 mostrato nella figura 6 è in sè noto e costituito da due porzioni di cristallo 96 e 97 tra loro combacienti tramite le loro frecce 98 e 99, ove la prima porzione 96 è un pentaprisma semiriflettente e la seconda 97 un parallelepipedo a sezione di parallelogramma .
I due raggi L1 ed L2 risultano tra loro paralleli e quando il pendolo 11 è in quiete entrambi i raggi risultano orizzontali in quanto deviazione a 90° di un raggio verticale. Interponendo sulla traiettoria di ciascun di essi i due gruppi ottici 100 e 101 (in sè noti, ad esempio come quelli descritti in US 5782003), consistenti in almeno una lente semicilindrica, si ottengono i due fasci piani L11 e L12 di raggi laser. In modo in sè noto, ruotando i due gruppi ottici 100 e 101 sul loro asse longitudinale, gli stessi possono essere regolati in modo che, quando il pendolo 11 è in quiete uno dei due fasci sia orizzontale {indicato in figura con L12) e l'altro fascio, ad esso ortogonale, sia verticale (indicato con Lll). In tal modo, si possono generare due fasci piani di raggi laser tra loro ortogonali, che con il pendolo in quiete, proiettano due linee visibili rispettivamente orizzontali e verticali che si intersecano a croce. Questa soluzione è ovviamente utile per allineamenti orizzontali e verticali, contestuali o separati. Ruotando il corpo 1 sulla base 25 (se prevista) o su un opportuno supporto, si ottiene la rotazione della croce luminosa a bracci orizzontali e verticali e quindi uno strumento molto utile specialmente in ambienti interni .
In alternativa, i due fasci piani di raggi laser Lll e L12 si possono ottenere (figure 7A e 7B) montando sul pendolo 11 una coppia di diodi laser 120 e 121 dotati di propri circuiti di controllo 120A e 121A che proiettano nella stessa direzione raggi tra loro paralleli L110 e L120 che sono orizzontali quando il pendolo 11 è in quiete; inserendo sulla traiettoria di ciascuno di essi dei gruppi ottici 123 e 124, solidali ai rispettivi diodi, analoghi a quelli 100 e 101 sopra citati, ogni diodo 120 e 121 è in grado di generare un fascio piano di raggi rispettivamente orizzontale o verticale secondo la regolazione effettuata dei gruppi ottici 123 e 124..
Questa soluzione, seppur funzionale, presenta rispetto a quella di figura 5 qualche difficoltà-in più in sede di regolazione dei due raggi paralleli generati da due diodi distinti. Utilizzando, come in figura 5, un solo raggio L sdoppiato da un gruppo ottico 90 opportuno si evita la regolazione, in quanto esso devia sempre di 90° il raggio verticale che lo colpisce. In alternativa al particolare cristallo indicato nelle figure 5 e 6, si può utilizzare (figura 8), partendo sempre da un raggio verticale Li quando il pendolo è in quiete, un pentaprisma 200, che sdoppia il raggio a 90° e 180° (LI e L2, rispettivaménte), e quindi deviare di 90° il raggio L2 con uno specchio riflettente 202 opportunamente interposto sulla sua traiettoria essendo il pentaprisma e lo specchio solidali al diodo 12 (essendo quest'ultimo, il pentaprisma e lo specchio solidali al pendolo) . Anche questa soluzione richiede però una regolazione difficoltosa dello specchio 202.
Un'ulteriore variante del trovato è rappresentata dalla figura 9 ove la rotazione del corpo 1 della custodia C sulla base 25 avviene tramite l'azione di un motore elettrico 300 a c.c. alimentato a batteria e comandato da un comune telecomando. L'albero di uscita di tale motore -300 è collegato, tramite un sistema noto di trasmissione 301, ad esempio pignone 302 - corona dentata 303 o in alternativa cinghia-puleggia (non mostrata), con la custodia C. In tal modo si può comandare a distanza la proiezione di raggi laser L o di fasci piani di raggi laser sul punto desiderato in modo semplice e pratico.

Claims (18)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo portatile autolivellante a gravità per proiettare verso l'esterno un raggio laser o un fascio piano di raggi laser (L,L11,L12,L110,L120) in direzione orizzontale e/o verticale_anche quando il dispositivo è disposto-in posizione inclinata, detto dispositivo comprendendo: una custodia (C) a forma di corpo cavo (1) dotato di organi di appoggio (3); un equipaggio o pendolo (11) sospeso all'interno della custodia (C) tramite mezzi di sospensione (5,9), detto pendolo comprendendo una massa o un peso (16) disposto inferiormente; mezzi (23A,23B,24) di smorzamento delle oscillazioni del pendolo (11); mezzi (18,19) di regolazione della posizione di equilibrio del pendolo (11); mezzi (12) di proiezione di raggi laser visibili e collimati montati sul pendolo (11), alimentati da almeno una batteria (21) contenuta nella custodia (C) ed attivabili dall'esterno, in grado, in posizione di quiete del pendolo (11), di proiettare verso l'esterno, un raggio laser collimato orizzontale o almeno un fascio piano orizzontale e/o verticale di raggi laser, detto dispositivo essendo caratterizzato dal fatto che i mezzi di sospensione comprendono almeno un primo organo di disaccoppiamento meccanico, quale un cuscinetto (5) a sfera o rulli, associato al corpo cavo (1) ed un secondo organo di disaccoppiamento meccanico, quale un cuscinetto (9) a sfera o rulli, associato ad una parte mobile (6) di detto primo organo di disaccoppiamento (5) attraverso una sua prima porzione (9B), una seconda parte (9A) di tale secondo organo sopportando il pendolo (11), i due organi o cuscinetti (5,9) giacendo su piani tra loro ortogonali.
  2. 2. Dispositivo di cui alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il primo organo o cuscinetto (5) è supportato da un elemento (4) fissato alla custodia, la parte mobile (6) di tale organo essendo collegato tramite un elemento rigido (8) al secondo organo o cuscinetto la cui prima parte (9B) è solidale all'elemento rigido di collegamento (8) e la cui parte libera di ruotare (9A) rispetto a tale prima parte (9B) è rigidamente connessa ad un gambo (10) rigido del pendolo avente fulcro in detto secondo organo (9).
  3. 3. Dispositivo di cui alla rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che l'asse (X) del primo organo o cuscinetto (5) giace nel piano mediano del secondo organo o cuscinetto (9), detto primo cuscinetto essendo disposto nella custodia con asse (X) parallelo al piano d'appoggio (N) su cui giacciono gli organi d'appoggio (3).
  4. 4. Dispositivo di cui alla rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che il secondo organo o cuscinetto (9) è disposto in posizione radiale rispetto al primo cuscinetto o organo di disaccoppiamento (5) e cioè in modo che l'asse di tale secondo organo (9) giaccia nel piano mediano del primo organo (5).
  5. 5. Dispositivo di cui alla rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che l'asse (X) del primo cuscinetto incide ortogonalmente nell'asse del secondo cuscinetto.
  6. 6. Dispositivo di cui alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la massa o peso (16) del pendolo o equipaggio mobile (11) presenta i mezzi di regolazione della posizione di equilibrio di quest'ultimo, tali mezzi comprendendo almeno un organo filettato (18,19) posto in una corrispondente sede (18A,19A) avente asse preferibilmente ortogonale all'asse (K) del pendolo (11).
  7. 7. Dispositivo di cui alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i mezzi di smorzamento comprendono un disco (17) in materiale elettricamente conduttore, quale rame o similare, associato all'estremità libera del pendolo (11) atto .a cooperare con mezzi generanti un campo magnetico (23A,23B,24) almeno in parte associati al corpo cavo.
  8. 8. Dispositivo di cui alla rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che i mezzi generanti un campo magnetico sono almeno due coppie di piastrine (23A,23B) in materiale ferromagnetico tra le quali è posto un magnete permanente (24), dette coppie essendo almeno parzialmente associate al corpo cavo (1) e disposte angolate tra loro, tra ogni coppia suddetta inserendosi il disco (17) collegato al pendolo durante la sua oscillazione e prima del raggiungimento della posizione di equilibrio.
  9. 9. Dispositivo di cui alla rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che i mezzi generanti un campo magnetico sono almeno due gruppi magnetici ciascuno comprendente almeno un magnete permanente, in ogni gruppo fronteggiandosi a distanza polarità magnetiche opposte tra cui si inserisce oscillando un disco in materiale conduttore.
  10. 10. Dispositivo di cui alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che gli organi di appoggio (3) sono associati ad una base (251 rispetto alla quale il corpo cavo (1) può ruotare.
  11. 11. Dispositivo di cui alla rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che il centro di rotazione del secondo organo o cuscinetto (9) giace sull'asse di rotazione Y del corpo cavo (1) della custodia (C), sulla base (25).
  12. 12. Dispositivo di cui alla rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi attuatori elettrici (300) per l'attuazione della rotazione della custodia (C) rispetto alla base (25), detti mezzi (300) essendo vantaggiosamente comandabili a distanza.
  13. 13. Dispositivo di cui alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il corpo cavo (1) comprende un primo ed un secondo elemento (30,39) inseriti l'uno nell'altro e vincolati tra loro a tenuta, il primo elemento (30) essendo interno al secondo (39) e supportando il pendolo (11).
  14. 14. Dispositivo di cui alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi (51,53) limitatori di corsa atti ad impedire oscillazioni troppo ampie del pendolo (11).
  15. 15. Dispositivo di cui alla rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto che tali mèzzi limitatori (51,53) cooperano con mezzi (56) atti ad interrompere la generazione del raggio laser da parte dei mezzi di proiezione (12) di quest'ultimo.
  16. 16. Dispositivo di cui alla rivendicazione- 1, caratterizzato dal fatto che i mezzi di proiezione comprendono almeno un diodo laser (12) a cui è solidalmente associato un gruppo ottico (13;90;200,202) su cui incide il raggio laser emesso dal diodo (12) prima di uscire dal corpo (1) della custodia (C).
  17. 17. Dispositivo di cui alla rivendicazione 16, caratterizzato dal fatto che il o gruppo ottico (90;200;202) è del tipo in grado di sdoppiare il raggio laser (L) emesso dal diodo laser (12) in due raggi (L1,L2) deviati di 90° rispetto a tale raggio laser (L), detti raggi deviati (L1,L2) pervenendo ad ulteriori corrispondenti gruppi ottici (100,101) solidali al diodo laser generanti ciascuno un fascio piano di raggi laser, detti fasci essendo tra loro ortogonali e, in condizioni di quiete del pendolo (11), rispettivamente orizzontali e verticali.
  18. 18. Dispositivo di cui alla rivendicazione 16, caratterizzato dal fatto che i mezzi di proiezione sono due diodi laser (120,121) montanti sul pendolo in modo tale da proiettare due raggi tra loro paralleli ed orizzontali quando il pendolo (11) è in quiete,, ciascuno dei suddetti raggi incidendo-in un corrispondente gruppo ottico (123,124), rispettivamente solidale a ciascuno di tali diodi, generante un fascio piano laser, detti fasci piani essendo tra loro ortogonali e, in condizioni di quiete del pendolo (11), rispettivamente orizzontali e verticali.
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