專利名稱：直角測量裝置的制作方法
該項發明可用于設置現有的或未有的垂直界線。適用于建筑工程、建造和修理作業等方面。
此裝置一方面適宜于家庭修理和園藝愛好者使用，另一方面也適宜于專業技術人員使用，如泥瓦工、磚石工、電工、木工、屋面工、園藝工、園林設計師等。
以上所提及的這些技術人員在工作中經常會碰到以下問題在建造房屋、陽臺、圍墻、種植園、屋架等的時候，如何劃定與其它現有的或未有的界線相垂直的界線？在私人用途領域，有被稱為“泥瓦工專用”的直角器。直角器由兩塊鐵皮焊接而成，呈90度直角。這樣的直角器無法承受撞擊，并只在小體積(小于2米)的范圍才能精確。
園藝愛好者也無法有效的求助于這一裝置，因為它不適用于如草坪，花園，通道等的平面建筑。由于缺乏有效的工具，他們在作業時一般只能用約莫估計的方法。
而職業技術人員可以有以下三種方法1)使用泥瓦工的直角器，由于以上提到的缺陷，作業會受到限制。
2)“3，4，5”方法，即勾股定理兩直角邊平方和等于斜邊的平方(3×3+4×4＝5×5)。這個方法的優點在于精確，但在使用中就顯得過于陳舊和復雜，同時需要兩個人在場外加一把十米卷尺。而且由于必須測得三邊的精確長度，在艱難的作業條件下，往往會有誤差。
3)幾何測量鏡。該儀器非常的精確但價格昂貴，而且容易損壞，需要非常小心謹慎的操作。
以上所列的方法都不能滿足需求。所以往往由于夾角的誤差，管道工在裝置浴缸時得多挖上好幾厘米；鋪石工經常會在一間屋子里遇到10厘米以上的誤差，盡管有時這些房屋還是近期建造的。
為此，該項發明提供一件有效的裝置，以簡單、快速、精確的方法來解決問題。包括在長距離(幾十米)范圍使用，操作并不復雜，也不會造成誤差。
根據此項發明，該裝置用于設置現有的或未有的垂直界線，主要適用于建筑工程或建造修理等方面。其包括一條無彈性的軟線，同時系在三個以上的固定物上。這幾個固定物被固定在預定位置上，各有至少三種適用的固定用具以支撐固定物。每個固定用具的直徑等于固定物的內直徑，以把軟線垂直于相應固定物的XX軸。
該裝置包括一條無彈性的軟線，系有多個環以構成小段。其中至少三個環固定在從線端開始預定的位置上，從第三個位置起一段預定長度內，線上不系任何東西。至少有三個適用的扦子來固定環，每個扦子的直徑等于環的內直徑，以把軟線垂直于相應扦子的XX軸。在選定環的位置時，把線拉直，環之間線段的長度可以成為直角三角形的第一條邊，而斜邊與第三邊分別由第一和第二個，第二和第三個固定點之間的距離決定。
該裝置由一個角尺形的小盒構成，內有一卷筒，卷筒上繞有一無彈性的軟線。
該裝置由一個角尺形的小盒構成，內有三個卷筒，卷筒上繞有一無彈性的軟線。這幾個卷筒可以完全從小盒里抽出來以構成三角形各邊的端點。構成三角形的是連接各卷筒的軟線，在計算每兩個端點之間的長度時，把線拉直繃緊成直角，同時用無頭的小柱或釘子把線固定住。
同樣為了構造一個直角三角形，先把卷筒上繞的線抽出來，擱在相應的扦子上，把第三個位置的線頭拉到反方向的一端以構成直角的頂點，同時把三個卷筒之間的線拉直。
關于該項發明所有其它的要點都在附屬需求里進行了描述。
關于其它的特點與優點，在以下的多種發明進程中都會加以描述。下見附錄圖
圖1一張直角三角形的圖解，這是該發明裝置的第一份圖樣。
圖2圖1所示裝置的縱視圖，此時是在構造直角三角形之前，線展開并完全被拉直的圖樣。
圖3根據上述第一種可能的方式，設有環的扦子的軸切面。
圖4圖3的俯視圖。
圖5環的第二種用法的仰視圖。
圖6第二種用法中裝置所設扦子的縱視圖。
圖7第二種用法中裝置的縱視圖，此處線如圖2中一樣完全被展開。
圖8與圖9所示的是圖7方法所得的兩個不同特色的直角三角形。
圖10與圖11所示的是該發明的裝置的第一種樣例。
圖12與圖13所示的是該發明的裝置的第二種樣例，其中設有三個卷筒。
圖1與2所示的圖解中包括有一條無彈性的軟線1，3個卷筒，(其中卷筒2在圖3與4中可見)。卷筒固定在線上從端點起預定的位置A，B，C，同時有相應的3個扦子各自支撐住卷筒(如圖3與4中所示的扦子3)。
從第三個固定點C開始，線自由展開到CA′的長度，其末段固定在卷筒4的扦子上。
環的固定位置A，B，C點選定后，必須將A點固定后，將線沿A，B，C點拉直并使其環繞成一圈，構成一個直角三角形ABC。
CA′邊長構成三角形的第一邊，而斜邊BC和第三邊AB由AB和BC環的固定點之間的距離決定。
可以在A′點放置第四個環以能疊放在A點的第一個環上為佳。環2可以用例如折邊的方法固定在線1上。
這樣構成的直角三角形A(A′)，B，C同時可檢驗是否符合勾股定理。
AB2+AC2＝BC2或A′B2+A′C2＝BC2如果要從圖2中所展開的三角形出發構造一個三角形ABC，只要把A點和A′點上的所有環2疊放并別在扦子3上。把B點上的環2別在第二個扦子3上，C點上的環2別在第三個扦子3上，最后把線1在三個扦子3之間拉直。這樣就能得到一個從A點出發的直角。
所有扦子3的XX軸必須與線1完全排齊，以構成以A為頂點的直角三角形的ABC三點。而拉直的線1與扦子3相交后構成該三角形的三邊。如有必要，使用者也可以用普通的拉線仔細的延長三角形ABC的各邊。
該發明的主要優點就在于能迅速地在一個確定的位置(A)構造出一個直角，不會造成誤差，十分精確，操作也十分簡單。
在圖3與4的操作過程中，每個環2都可以外轉或內轉，大小剛好能套入相應的扦子3，扦子的直徑d等于環2的內直徑。該直徑d是XX軸的圓柱面6的一部分，該部分由一個橫向凸肩5延伸而成，這個凸肩構成依托環2的一個梯段。
該梯段與直徑小于d的圓柱體7的一部分銜接，該圓柱內有一個軸向孔8，延伸為孔徑10一直通到圓柱6的另一頭。通過孔8，可以把扦子3用一金屬棒或無頭的釘子插在孔徑10上。
用釘子可以把扦子3固定在堅硬的表面，而一旦釘子留在各自的位置上并構成了直角三角形后，就可以把這些扦子拔除。
扦子3上有一角形的開口9，在環2與扦子3之間隔出一個角形的空擋，以確保放置線1時完全垂直于扦子3的XX軸。
這樣，到達環2的線段1a和1b各配有一個線圈11，該線圈穿過開口9繞在環上(見圖4)，該開口延展到一個適當的角形地帶，最好角度大于90度。
這樣線段1a和1B就能完全垂直與扦子3的XX軸，構成一個直角或小于90度的銳角。
在圖5的變化操作法中，環12隔出一個外圍形13，形狀能給線1定出一個特定的或直角的角度(或見圖17中的19)。角度的值可以在外圍形13上注明。在特殊情況下(直角)，環12適用于劃定直角的A點位置。
在圖6的操作過程中，扦子14包括有多個直徑從小到大排列(d3，d2，d1，d)的環形支撐物。這些支撐物構成幾個同心層，以能放置不同大小的環，這些環的體積或根據不同的三角形余角的需求，或根據放置方式的需求而定。
在其它的操作法中，該裝置配備有多套不同顏色和直徑的環。這些環可以適當地分段放置在線上，每套顏色和/或直徑符合所定一個直角三角形的體積和余角的大小。
同樣在圖7中，我們可以看到裝置上的線19上放置有A，B，C，A′四個環，接下來的兩個環A″和A的距離是根據以下方法計算的或是它們能與前四個環ABCA′一起，加上一個30度的余角C和一個60度的余角B(見圖8)構成一個直角三角形；或是與第一個環A和后三個環(A′，A″，A)一起，加上兩個45度的余角A″和A′構成一個直角三角形。
這樣不同位置之間的軸的距離可通過以下數學公式來確定AB＝u；BC＝2u；CA′′=u3;]]>A′A′′=u2(3+3)]]>A′′A′′′=u(3+3)]]>環A，A′，A″和A的直徑最大，環B和C的直徑最小。
將大直徑的環A和A′疊放，展開環B和C以得到如圖8所示的三角形。此處AB＝u，角A＝90度BC＝2u，角B＝60度CA=u3,]]>角C＝30度如果現在將大直徑的環A和A疊放，展開環A′和A″，可以得到如圖9所示的直角三角形，此處AA=u(3+3),]]>角A＝90度AA′=u2(3+3),]]>角A′＝45度A′′A′′′=u(3+3),]]>角A″＝45度我們知道可以把幾套顏色和/或形狀或直徑不同的環放置在線上，以構造不同的余角，特別是特定的角度(30，60和45度)，和不同大小的三角形。
幾套特定顏色的環適用于有限的空間內(樓記的內部、游樂園或其它)。而不同顏色或形狀的環則能在更大的空間內(建筑物、游泳池、網球場或其它)構造直角和其它特定的角度。
在圖6中與扦子14相配的環2或12可以適用于不同余角(例如60和30度，或45和45度)的直角三角形，也可適用于在有限或大型的空間劃定直角。
該發明同時也包括多種不同的操作方式例如可以用如吊鉤、彈簧鉤或小扣眼等與環的形狀相近的物品代替環來固定出A′。
而且可以用例如折邊的方式直接把A′固定在環A上，這樣線就繞成一個圈。上述的扦子可以由小棒來代替，把環放置其上，有一樣的功能。
10和11所示的一例操作方式可用于劃定界線，該界線垂直于已有或未有的另一界線。
該裝置包括有一個角尺形的小盒20，其第一直邊29和第二直邊30，第二直邊與第一直邊垂直。盒內有卷筒21，筒上環繞有一條無彈性的軟線40。
軟線40上嵌有一或幾套扣眼22，三個為一套，組成相似于以上所述的小環。將扣眼22嵌在線上時，裝置所在位置使線拉直時與扣眼22的軸完全排齊。每套三個的扣眼有特定的顏色以構造更大或更小的三角形。
例如，我們可用黃色的扣眼構造一個2m×2m的直角；用紅色的扣眼構造一個5m×5m的直角；用藍色的扣眼構造一個10m×10m的直角；用綠色的扣眼構造一個20m×20m的直角；等等。
小盒20的右角頂端鉆有一孔23，以能用一小棒或一無頭的釘子將其固定在位置上。在小盒20和右角的頂端預定有兩個標記24以構成與線40相排齊。
線40的一端嵌在卷筒21上，而另一端繞在軸25上，該軸聯結小盒20的一端并構成其直角的一邊。同時要記住線40的每一端都與小盒20聯結以最后能環成一圈。
線40通過一孔26，沿卷筒21環繞和展開。該孔開在小盒20的另一端的邊沿上，在安置裝置時，這個孔同時也可作為扣眼22的通道。
在小盒20里，在孔26附近預定的位置27，另設有一軸28以勾住每套的第三個扣眼22。
要記住小盒20里的孔23與軸25和28構成一個直角23。每套的扣眼22嵌在線40上，其間距要使裝置符合一個大直角，還有例如幾個特別的余角(45度，30度，60度)。
這樣一來，構成裝置的小盒20的使用方法變得非常簡單。
用法舉例-用一2m×2m的直角器畫與直線D相垂直的線，交點為P。
-將小盒20的孔23放在P點并用一扦子或無頭的釘子或小棒固定。
-將線40展開，沿直線D拉直到第一個黃色扣眼22的地方并用一扦子或無頭的釘子或小棒固定。
-將線40一直拉到第三個黃色扣眼22的地方并將其固定在小盒20的軸28上。
-拿起第二個黃色扣眼22，把連接第一和第三扣眼22的線40上的兩線段拉直。
-將第二個黃色扣眼22用一扦子或無頭的釘子或小棒固定以得到與直線D垂直，交點為P的線。該線由線1拉直并用小棒無頭的釘子固定而成。
為得到一個5m×5m；10m×10m或20m×20m的直角，只要用紅色、藍色或綠色的扣眼以同樣的方法操作即可。
變化一下，小盒20可以包括有一個卷筒21和一種大小的直角器，也就是說，只有一套三個的扣眼22。在此情況下，可把第三個扣眼22和軸28去掉。而安置口26時，要求線40拉開必須沿軸28的方向直接構成一個直角。
圖12和13所示的是該發明的第二種操作法。裝置包括有一直角形的小盒20，盒內有三個卷筒依次為31，32，33。卷筒上繞有一無彈性的軟線。
如把卷筒32和33從盒20中完全拉出就組成它兩直角邊的兩個端點。否則卷筒32和33就留在盒20內。
卷筒32和33上鉆有一孔34，與盒20的孔23類似，以便用無頭的釘子或小棒將其固定。
盒20內的卷筒31由一根無彈性的軟線(類似于線40)與卷筒32相連。
卷筒32由一根無彈性的軟線(類似于線40)與可移動的卷筒32相連。
卷筒33由一根無彈性的軟線(類似于線40)與盒20相連。
用法舉例-用一包含有三個卷筒的直角器形小盒20畫與直線D相垂直的線，交點為P。
-將盒20的孔23放在P點并用一扦子或無頭的釘子或小棒將其固定。
-將盒20內的卷筒32拉出置于直線D上，并用一扦子或無頭的釘子或小棒通過孔34將其固定。拉出卷筒32的同時，盒內卷筒31上的線展開一直到達限位塊。
-將盒20內的卷筒33拉出，并用一扦子或無頭的釘子或小棒通過孔34將其固定。拉出卷筒33的同時，盒內卷筒32和33上的線展開一直到盡頭。
要記住可移動卷筒33與盒20間拉直的線與直線D垂直并相交于P點。
可證實，連接每兩個卷筒31，32，33之間的無彈性軟線的長度的要示為線拉直并到盡頭時能構成一個完全的直角，這個直角由拉直的線與小棒或無頭的釘子穿過扣眼22構成。
可證實，一般情況下，固定物2，12，22的外直徑與盒20的直角邊29和30排齊。
同樣，卷筒32和33的外圍與盒20的直角邊29和30排齊。
另外要清楚以上所述只是一個例子，并不限制在操作過程中對細節進行替換或修改。
權利要求
1.該裝置用于給已有的或未有的界限劃定垂直界線，主要用于房屋工程、建筑和修理作業，包括有一條無彈性的軟線(1；19；40)，同時系在三個以上的固定物(2；12；22)上，這幾個固定物被固定在預定位置上，各有至少三種適用的固定用具(3；14)來支撐固定物(2；12；22)，每個固定用具的直徑等于固定物(2；12；22)的內直徑，以把軟線(1；19；40)垂直于相應固定物的XX軸。
2.根據權利要求1的裝置，其特征在于裝置包括一條無彈性的軟線(1，19)，系有多個環(2；12)以構成小段，其中至少三個環(2；12)固定在從線端開始預定的位置(A，B，C)上，從第三個位置(C)起一段預定長度(CA′)內，線上不系任何東西，至少有三個適用的扦子(3；14)來固定環(2；12)，每個扦子的直徑(d)等于環(2；12)的內直徑，要求把軟線(1；19)垂直于相應扦子的XX軸，在選定環(2；12)的位置時，把線(1；19)拉直，環(2；12)之間線段(CA′)的長度可以成為直角三角形的第一條邊，而斜邊(BC)與第三邊(AB)分別由第一和第二個(A與B)，第二和第三個(B與C)固定點之間的距離決定。
3.根據權利要求2的裝置，其特征在于把裝置的第四個固定物(2；12)固定在上述從第三個位置(C)起一段預定長度的端點(A′)上，以便疊放在線(1)的端點(A)的第一個環上構成上述三角形的第一條邊。
4.根據權利要求2的裝置，其特征在于定環(2；12)的尺寸時，要求環能套在每個扦子(3；14)上，扦子的直徑等于環(2；12)的內直徑。而扦子(3；14)的外圍上有一角形的開口(9)，在環(2；12)與扦子(3；14)之間隔出一個角形的空擋，靠一個繞環而成的線圈(11)穿過空擋，可以把線(1；19)沿垂直于扦子的(XX)軸的方向放置。
5.根據權利要求2的裝置，其特征在于環(2；12)可以轉動并按在扦子(3)的支撐體(5)上。
6.根據權利要求2的裝置，其特征在于每個扦子(3；14)上鉆有一軸向小孔(8)，通過該孔可以把扦子安放在如金屬棒等的支撐物上。
7.根據權利要求6的裝置，其特征在于該軸向孔(8)延伸為孔徑(10)，可以通過它把扦子(3；14)用一金屬棒或無頭的釘子固定在堅硬的表面上。
8.根據權利要求2的裝置，其特征在于環(12)隔出一個外圍形(13)，形狀能給線(1；19)定出一個特定的或直角的角度。
9.根據權利要求2的裝置，其特征在于扦子14包括有至少兩個以上的支撐物(15；18)構成幾個同心層，以能放置不同大小的環(2；12)，這些環的體積或根據不同的三角形余角的需求，或根據放置方式的需求而定。
10.根據權利要求1的裝置，其特征在于多套不同顏色和直徑的環可以適當的分段放置在線(1；19；40)上，每套顏色和/或直徑符合所定一個直角三角形的體積和余角的大小。
11.根據權利要求2的裝置，其特征在于裝置上的線(19)上放置有(A，B，C，A′)四個環，接下來的兩個直徑不同的環(A″和A)的距離是根據以下的方法計算的或是它們能與前四個環(ABCA′)一起，加上一個30度的余角C和一個60度的余角B(見圖8)構成一個直角三角形；或是與第一個環(A)和后三個環(A′，A″，A)一起，加上兩個45度的余角A″和A′構成一個直角三角形。
12.根據權利要求1的裝置，其特征在于線(1；19)上線段(CA′)與固定點(A)相連以使線(1；19)環成一圈。
13.根據權利要求1，該裝置用于給已有的或未有的界限劃定垂直界線，主要用于房屋工程、建筑和修理作業，其特征在于該裝置包括有一個角尺形的小盒(20)，盒內至少有一個卷筒(21，31，32，33)，筒上環繞有至少一條無彈性的軟線(40)，同時系在至少三個固定物(22)上。這幾個固定物被固定在預定位置上，各有至少三種適用的固定用具來固定。
14.根據權利要求13的裝置，其特征在于固定物(22)為一扣眼，相當于一小直徑的環。
15.根據權利要求13的裝置，其特征在于固定用具為扦子(3；14)或小棒或無頭的釘子，其直徑完全等于固定物(22)的直徑。
16.根據權利要求13的裝置，其特征在于該裝置包括一個角尺形的小盒(20)，盒內有一卷筒(21)，上環繞有一無彈性的軟線。
17.根據權利要求14的裝置，其特征在于線(40)上至少穿有一套三個扣眼(22)構成小環，每套扣眼(22)都有特定的顏色以構造不同大小的直角。
18.根據權利要求13的裝置，其特征在于小盒(20)的直角頂端鉆有一孔(23)，通過該孔可以用工具把盒固定。
19.根據權利要求13的裝置，其特征在于小盒(20)的直角頂端有兩個標記(24)，以構成與拉直的線(40)相齊。
20.根據權利要求16的裝置，其特征在于線(40)的一端嵌在卷筒(21)上，而另一端繞在軸(25)上，該軸聯結小盒(20)的一端并構成其直角的一邊使線(40)最后能環成一圈。
21.根據權利要求16的裝置，其特征在于盒(20)的周圍開有一口(26)，線(40)從中穿過，同時在安置裝置是可以作為扣眼(22)的通道。
22.根據權利要求16的裝置，其特征在于在小盒(20)里的在孔(26)附近預定的位置(27)，另設有一軸(28)以勾住每套的第三個扣眼(22)。
23.根據權利要求16的裝置，其特征在于每套的扣眼(22)嵌在線(40)上，其間距要使裝置符合一個大直角，還有例如幾個特別的余角(45度，30度，60度)。
24.根據權利要求13的裝置，其特征在于直角形的小盒(20)內有三個卷筒(31，32，33)，上繞有一無彈性的軟線，上述的卷筒(32，33)可以完全從盒(20)內拉出以構成兩直角邊的端點，而連接每兩個卷筒(31，32，33)的三條無彈性軟線的長度必須符合以下要求將線拉直到盡頭，能構成一個直角，并用扦子或無頭的釘子穿過固定用具(22)將其固定。
25.根據權利要求24的裝置，其特征在于可移動的卷筒(32，33)上鉆有一孔(34)。可用無頭的釘子或小棒通過該孔將卷筒固定。
26.根據權利要求13和24的裝置，其特征在于直角形小盒(20)的第一直角邊(29)與第二直角邊垂直，嵌在線(40)上的固定用具(22)的外直徑與上述盒(20)的兩直角邊(29，30)相齊。
27.根據權利要求24的裝置，其特征在于可移動的卷筒(32，33)的外圍與盒(20)的兩直角邊(29，30)相齊。
全文摘要
該項發明可用于設置現有的或未有的垂直界線。適用于建筑工程、建造修理作業等方面。該裝置包括有一條無彈性的軟線(1；19；40)，同時系在三個以上的固定物(2；12；22)上。這幾個固定物被固定在預定位置上，各有至少三種適用的固定用具(3；14)來支撐固定物(2；12；22)。每個固定用具的直徑等于固定物(2；12；22)的內直徑，以把軟線(1；19；40)垂直于相應固定物的XX軸。
文檔編號G01B3/10GK1505748SQ02809111
公開日2004年6月16日 申請日期2002年4月27日 優先權日2001年4月29日
發明者達尼埃爾·P·B·R·杜布萊, 達尼埃爾 P B R 杜布萊 申請人:達尼埃爾·P·B·R·杜布萊, 達尼埃爾 P B R 杜布萊