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Radioteleskop
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das Übergewicht des Teleskopes in bezug auf diese waagrechte Achse durch Gegengewichte ausgeglichen werden muss. Es ist auch vorgeschlagen worden - österr. Patentschrift Nr. 248495 - für die Schwenkung um die waagrechte Achse, statt einer festen Achse, die Lagerung auf Kreissegmenten vorzusehen, derart, dass die Schwenkung durch Abwälzen der fest mit dem Tragwerk des Teleskopes verbundenen Kreissegmente auf einer waagrechten Rollbahn vor sich geht, wobei der Mittelpunkt der Kreissegmente auf der waagrechten, durch den Schwerpunkt des Teleskopeshindurchgehenden Achse liegt. Dadurch geht der Auflagerdruck aus dem Gewicht des Teleskopes stets durch seinen Schwerpunkt und es entfällt die Notwendigkeit Gegengewichte anzuordnen.
Die Tragkonstruktion des eigentlichen Teleskopes, insbesondere bei der Ausführung als zweilagige Fachwerkskuppel, passt sich in der oberen Lage der Form des Spiegels an, sie bildet somit ein Rotationsparaboloid, die untere Lage der Ausfachung liegt im wesentlichen auf einer zweiten, dem Rotationsparaboloid ähnlichen Fläche. Durch diesen Umstand bedingt, ist das gegebene Tragsystem des Spiegels gebildet durch die inneren und äusseren Rotationsmantelflächen, die durch radiale, in gleichen Abständen angeordnete Binder ausgesteift und miteinander verbunden sind. Zusätzlich können die radialen Binder noch durch konzentrische Ringe miteinander verbunden sein. Das Tragsystem ist somit zentralsymmetrisch.
Der Anschluss der vorgenannten, der Abstützung dienenden Kreissegmente an das zentralsymmetrische Teleskopsystem bedingt Schwierigkeiten in konstruktiver Hinsicht und bezüglich der Kraftübertragung,, da sich schiefe Anschlüsse der Fachwerkstäbe an die Kreissegmentscheiben ergeben und der Verlauf der radialen Binder durch diese Scheiben unterbrochen wird. Die einwandfreie Ausbildung und insbesondere die Steifigkeit der Spiegelkonstruktion, ist dadurch wesentlich beeinträchtigt.
Zweck der nachstehend beschriebenen Erfindung ist, diese Nachteile zu vermeiden. Dies wird erfindungsgemäss in folgender Weise erreicht.
Der Aufbau des Spiegeltragwerkes aus einer zweischaligen Kuppel, dessen Innenfläche durch ein Rotationsparaboloid gebildet ist und dessen beide Schalen durch radiale Rippen miteinander verbunden sind, bleibt grundsätzlich bestehen.
Bei der Aussenfläche-der unteren Fläche - wird nur ein äusserer, ringförmiger Teil aus einer der
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annähernd mit dem Gewichtsschwerpunkt des gesamten beweglichen Tragsystems des Teleskopes zusammenfällt. Dadurch, dass im Mittelbereich der äusseren, unteren Schale eine Kugelkalotte angeordnet ist, ergibt sich der bedeutende Vorteil, dass die zwei zueinander parallelen und symmetrisch zu einem Grosskreis der Kugelkalotte liegenden Kreissegmente unmittelbar und in ihrer ganzen Ausdehnung auf der Kugelkalotte auflagern, wobei die Mittelpunkte dieser Kreissegmente auf der waagrechten, durch den Schwerpunkt des Gesamtsystems hindurchgehenden Achse liegen.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich aus dem Um-
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stand, dass nunmehr die radialen, die beiden Schalen verbindenden Rippen ohne Unterbrechung im Mittelbereich durchgeführt werden können, wodurch sich ein wesentlich steiferes Tragsystem ergibt. Dieser Umstand ist mit Rücksicht auf die Forderung nach möglichst geringen Verformungen des Teleskopspiegels von wesentlicher Bedeutung.
Ist eine Verschiebung der waagrechten Achse des Teleskopes - wie sie beim Abwälzen der Kreissegmente auf einer waagrechten Bahn stattfindet-unerwünscht, so können die auf der Kugeloberfläche gelagerten Kreissegmente auch in festen konzentrischen Schalen, eventuell in an sich bekannter Weise, unter Zwischenschaltung von Rollen, gelagert werden, so dass nunmehr die Schwenkung um eine feste, unverschiebliche Drehachse, die genau oder annähernd durch den Schwerpunkt des Teleskopes hindurchgeht, erfolgt. Der schwierige Anschluss einer materiellen Achse an das Teleskop-Tragsystem entfällt, ebenso sind die bei den bekannten Anordnungen erforderlichen Gegengewichte entbehrlich.
In den Fig. l - 7 sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht.
Das erste Ausführungsbeispiel, dargestellt in den Fig. l, 2,3, 4 und 5 bezieht sich auf die Anordnung mit unverschieblicher waagrechter Drehachse ; das zweite Ausführungsbeispiel - die Fig. 6 und 7 - zeigt die Anordnung mit Wälzsegmenten. Insbesondere ist in Fig. 2 des ersten Ausführungsbeispieles die äussere, d. h. die Untersicht der zweilagigen Tragkonstruktion des Teleskopes dargestellt, mit dem äusseren kreisringförmigen Teil der Rotationsfläche und der anschliessenden inneren Kugelkalotte. sowie den beiden auf dieser Kalotte unmittelbar aufliegenden kreisförmigen Rollsegmenten. Die Fig. 1 und 5 zeigen Seitenansichten des Teleskopes mit einer Neigung von ungefähr 60 gegen die Waagrechte und in der waagrechten Lage.
In Fig. 3 ist die Draufsicht auf die innere Spiegelfläche dargestellt und in Fig. 4 ist eine mögliche Ausbildung der radialen Rippen, die zwischen der inneren und äusseren Lage liegen und diese verbinden, dargestellt. In den Fig. 6 und 7 ist die Anordnung für den Fall dargestellt, dass die kreisförmigen auf der Kugelkalotte befestigten Rollsegmente sich bei der Bewegung des Teleskopes auf einer waagrechten Bahn abwälzen. Fig. 6 ist eine Seitenansicht des um 600 gegen die Waagrechte geneigten Spiegeltele- skopes mit einem doppelten Zahnstangenantrieb, Fig. 7 die Untersicht der doppellagigen Teleskopkonstruktion, bestehend aus der äusseren Rotationsschale und der anschliessenden inneren Kugelkalotte.
In den Fig. l, 2,3, 4 und 5 des ersten Ausführungsbeispieles sind mit 1 die Obergurte und mit 2 und 3 die Untergurte der radialen Rippen bezeichnet, die durch Ausfachungsstäbe 4 (Fig. 4) untereinanderverbünden sind. DieObergurte 1, die in der Spiegelfläche liegen, haben die Form einer Parabel, die Untergurte sind im mittleren Teil, wo sie zur Kugelkalotte gehören, kreisförmig und mit 2 und in den beiden äusseren Teilen mit 3 bezeichnet.
Die radialen Rippen sind sowohl im Bereich der Obergurte 1 als auch im Bereich der Untergurte 2 und 3 durch konzentrische Ringe 5 bzw. 6 mitein- ander verbunden, und schliesslich sind sowohl die Rippen-Obergurte l, als auch die Rippen-Untergurte 2 und 3 und die zugehörigen Ringstäbe 5 bzw. 6 durch Diagonalstäbe 7 bzw. 8 aneinander angeschlossen, so dass sich ein zweilagiges Kuppelsystem mit dazwischengeschalteten radialen Rippen als Tragsystem des Spiegelteleskopes ergibt. In der Regel werden einige der übereinander liegenden Ringe 5 und 6 durchAusfachungsstäbezwecksErhöhungderSteifigkeitmiteinanderverbunden. Die Ausfachung 4, (Fig. 4), kann in den Fig. 2 und 3, je nach der Grösse des Teleskopes, bei jeder zweiten oder dritten radialen Rippe vorhanden sein.
Auf der Kugelkalotte, die Bestandteil der unteren Schale des zweilagigen Kuppelsystems bildet, sind symmetrisch zu einem Grosskreis 9 zwei Rollsegmente 10 befestigt. Die Befestigung kann unmittelbar auf der Kugelkalotte längs der ganzen Länge der inneren Leibung der Rollsegmente erfolgen, da die Ebenen dieser Rollsegmente die Kugel nach Kreisbögen schneiden, die identisch mit den Kreisbögen der inneren Leibung sind. Neben den Rollsegmenten 10, die der Lagerung des Teleskopes dienen, sind auf der Innenseite derselben ebenfalls kreisförmige Zahnkränze 11 angeordnet, in die die im Untergestell 12 gelagerten und von einem nicht eingezeichneten Antriebsmechanismus angetriebenen Ritzel 13 eingreifen.
Die Rollsegmente 10 sind in an sich bekannter Weise auf im Untergestell 12 drehbar gelagerten Rollen 14 abgestützt, wobei die Achsen der Rollen 14 im Gestell 12 entsprechend der Form der Rollsegmente auf einem zum Rollsegment konzentrischen Kreisbogen drehbar angeordnet sind.
Das Gestell 12 ist um die lotrechte, durch den Mittelpunkt 15 der Kugelkalotte gehende Achse 16 drehbar gelagert, der Mittelpunkt 15 der Kugelkalotte fällt genau oder annähernd genau mit dem Gewichtschwerpunkt der gesamten beweglichen Konstruktion des Teleskopes zusammen. Die Beweglichkeit wird durch die auf einem horizontalen Kreisbogen verteilten Laufrollen 17 bewirkt, die das Gestell 12 gleichzeitig gegen die Unterlagplatte 18 abstützen. Zur genauen Zentrierung dient der in der lotrechten Achse 16 liegende und in der Unterlagplatte 18 befestigte Zapfen 19 der im oberen
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Drehgestell 12 drehbar gelagert ist.
Als Sicherung gegen Kippen bei starker Windeinwirkung sind zusätzlich im Drehgestell 12 drehbar gelagerte Gegenführungsrollen 20 angebracht, die auf der Innenseite 21 des Rollsegments aufliegen.
In den Fig. 6 und 7 des zweiten Ausführungsbeispieles sind die gleichen Teile mit dem gleichen Bezugszeichen wie in den Fig. 1, 2,3, 4 und 5 gekennzeichnet. Die Schwenkung um die waagrechte Achse des Teleskopes erfolgt hier durch Abwälzen der auf der Kugelkalotte befestigten, zum Grosskreis 9 symmetrisch angeordneten Rollkränze 22 auf den geraden und waagrechten Rollbahnen 23. Auch hier liegt der Mittelpunkt 15 der Kugelkalotte bzw. die Mittelpunkte der beiden auf dieser aufliegenden kreisförmigen Rollkränze 22 genau oder annähernd auf der Waagrechten durch den Gewichtsschwerpunkt des Teleskopes.
Der Antrieb bei der Schwenkung des Teleskopes um die waagrechte Achse erfolgt beim zweiten Ausführungsbeispiel erfindungsgemäss durch zwei symmetrisch zur Rotationsachse 24 des Spiegels gelenkig in den Drehlagern 25 und 26 angeschlossene Zahnstangen 27 bzw. 28, in die die zur Mittelachse 16 des Drehgestelles 12 symmetrisch angeordnete Antriebsritzel 29 bzw. 30 eingreifen. Dadurch wird das Teleskop sicher und genau auch in den beiden Extremlagen gehalten ; die Schwenkung kann über die Waagrechte bis zur gegenüberliegenden, in bezug auf die Lotrechte 16 symmetrischen, Lage erfolgen ; im Ausführungsbeispiel im ganzen um 1200.
Bei einem nur einseitigen Antrieb, mittels einer Zahnstange, würde in der zu der in Fig. 6 symmetrischen Stellung, bei der der Gelenkpunkt 25 über die Zwischenstellungen 31,32, 33 bis zur Stellung 34 gelangt, dieser Punkt so nahe an den Berührungspunkt 35 zwischen Rollkranz 22 und der waagrechten Rollbahn 23 herankommen, dass unter Windeinwirkung keine ausreichende Stabilität bzw. keine Sicherheit gegen das Auftreten von Schwingungen vorhanden wäre.
Zur Sicherung der reinen Abwälzbewegung des Teleskopes auf der waagrechten Rollbahn 23, sind neben dem Rollkranz 22 Zahnkränze 36'vorgesehen, die in die auf dem Gestell 12 neben den waagrechten Rollbahnen 23 angeordnete Zahnstangen 36 eingreifen.
Die erfindungsgemässe Anordnung von einer Rotationsfläche, kombiniert mit einer Kugelkalotte, für die untere, äussere Lage des Teleskop-Tragsystems, kann naturgemäss durch zweilagige, dreiläufige Stabrostkuppen, durch geodätische Kuppeln bzw. durch jede andere bekannte Kuppelart, wenn sie dieselbe Grundform aufweisen, verwendet werden. Ebenso kann die erfindungsgemässe Anordnung auf parabolische Zylinderflächen mit Kreiszylindern kombiniert angewendet werden.
In Fig. l ist auch der dreiarmige Abstützbock 37 für das Aufnahmegerät 38 im Brennpunkt des Spiegels eingezeichnet. In den Fig. l, 5 und 6 ist mit 39 die Spiegelfläche im Schnitt strichliert dargestellt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Radioteleskop nach Patent Nr. 248495, dadurch gekennzeichnet, dass die äussere, untere Schale aus einem äusseren, ringförmigen Teil und aus einer an diesen angeschlossenen Kugelkalotte besteht und dass der Mittelpunkt (15) der Kugelkalotte genau oder annähernd durch den Schwerpunkt der gesamten beweglichen Konstruktion hindurchgeht, wobei die zur Abstützung des Teleskopes dienenden Rollsegmente (10) bzw. Rollkränze (22) auf zur Kugelkalotte gehörigen Kreisen liegen und mit diesen konzentrisch sind (Fig. l).