DE1256430B - Pendelvorrichtung fuer Messgeraete, insbesondere fuer optische Messgeraete - Google Patents

Description

DEUTSCHES JfflWWi PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

DeutscheKl.: 42 d-1/01

Nummer: 1 256 430

Aktenzeichen: S 74501IX b/42 d

^ 256430 Anmeldetag: 26.Junil961

Auslegetag: 14. Dezember 1967

Die Erfindung betrifft eine Pendelvorrichtung für Meßgeräte, insbesondere für optische Meßgeräte, mit einem Pendel, das an einem festen Träger mittels wenigstens eines biegsamen Elementes um eine fiktive horizontale Schwenkachse schwenkbar aufgehängt und über zwei beiderseits der vertikalen, senkrecht zu der Schwenkachse verlaufenden Pendelmittelebene an dem Träger angreifende Organe abgestützt ist.

Die Aufhängung des Pendels an biegsame Elemente in Form von Fäden oder Metallbändern ist bekannt (deutsche Auslegeschrift 1 040 269). Sie hat gegenüber einer Aufhängung mittels Zapfen oder Schneiden den Vorteil, daß die Schwenkbewegung bzw. Einstellung des Pendels weitgehend reibungsfrei erfolgt und infolgedessen die Genauigkeit der senkrechten Einstellung des Pendels, das ein optisches Element, wie einen Spiegel oder ein Umlenkprisma enthält, das beispielsweise den horizontalen Verlauf einer Visierlinie gewährleisten soll, verbessert wird, ao

Die bekannte Faden- oder Bandaufhängung hat jedoch den Nachteil, daß sie das Pendel nicht vor Schwingungen um andere Achsen als die horizontale Aufhängungsachse bewahrt. Es können sich insbesondere Drehbewegungen oder -schwingungen um eine mehr oder weniger vertikale Achse ergeben, welche die Genauigkeit der Visierung stören, weil das Bild, das von dem an dem Pendel befestigten optischen Element geliefert wird, nicht einwandfrei stabilisiert ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Pendelvorrichtung der eingangs geschilderten Art anzugeben, bei der die Querstabilität der Pendeleinstellung gewährleistet ist, ohne daß die Empfindlichkeit und Genauigkeit der Pendeleinstellung um die fiktive Aufhängeschwenkachse beeinträchtigt wird.

Es ist bekannt, zur Vermeidung von unerwünschten Drehschwingungen Kreuzfederlagerungen zu verwenden, bei denen der drehbewegliche Teil an mindestens zwei Stellen in je zwei Kreuzfedergelenken gelagert ist, die derart um die gemeinsame Schwenkachse gegeneinander versetzt sind, daß aus beliebiger Richtung wirkende Querkräfte mindestens eine Feder einer jeden Kreuzfederanordnung auf Zug beanspruchen. Zur Erzielung einer wenigstens annähernd ausreichenden Stabilität ist dabei jedoch die Verwendung von wenigstens vier einzelnen Kreuzfedergelenken erforderlich, die noch dazu mit sehr großer Genauigkeit auf eine gemeinsame Schwenkachse ausgerichtet werden müssen (deutsche Patentschriften 763 416 und 818 293 und VDI-Zeitschrift 83 [1939], 1193). Es muß also ein ganz erheblicher technischer Pendelvorrichtung für Meßgeräte, insbesondere für optische Meßgeräte

Anmelder:

Ste d'Optique & de Mecanique de Haute Precision Paris

Vertreter:

Dipl.-Ing. R. Beetz, Patentanwalt,
München 22, Steinsdorfstr. 10

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 19. Juli 1960 (833 321)

Aufwand getrieben werden, der dennoch das angestrebte Ziel nicht voll zu erreichen gestattet.

Auch mit einer hinsichtlich der Stabilität der Aufhängung verbesserten bekannten Ausführung eines Kreuzfedergelenkes läßt sich keine vollständige Sicherheit gegen das Auftreten unerwünschter Drehschwingungen erreichen, da die Schenkel der bei dieser Konstruktion zur Abstützung des Pendels gegenüber dem festen Träger verwendeten horizontalen Stützfeder gegenüber den durch Drehbeanspruchungen des Pendels um eine vertikale Achse hervorgerufenen Kräften keineswegs absolut starr sind (deutsche Patentschrift 759 815). Außerdem weist diese bekannte Vorrichtung noch die weiteren Nachteile auf, daß das Pendel über zwei Blattfedern verteilt auch über die horizontale Stützfeder fest mit dem Träger verbunden ist, wodurch sich unerwünscht große Reibungswiderstände für die Schwenkbewegung des Pendels ergeben, die sich ungünstig auf die Genauigkeit der Pendelvorrichtung auswirken. Eine weitere Beeinträchtigung der Empfindlichkeit der bekannten Vorrichtung ergibt sich auch dadurch, daß die Abstützung mittels der horizontalen Feder nicht in der fiktiven Schwenkachse des Pendels, sondern wesentlich außerhalb dieser Achse erfolgt, wodurch die Pendellänge Undefiniert wird. Erschwerend kommt dabei noch hinzu, daß die fiktive Schwenkachse überhaupt nicht genau bestimmt ist, sondern in gewissem Umfang schwimmt.

Demgegenüber wird bei der eingangs genannten Pendelvorrichtung eine absolute Sicherheit gegen unerwünschte Drehschwingungen des Pendels ohne nachteilige Auswirkungen auf die freie Beweglichkeit des Pendels hinsichtlich der beabsichtigten Schwenk-

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Claims (4)

bewegung um eine mit letzter Genauigkeit festlegbare horizontale Schwenkachse erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Stützorgane starr sind und an dem Träger in der Schwenkachse punkt- oder linienförmig frei anliegen. Die Stützorgane beeinflussen dank ihres Angriffs an dem festen Träger in der fiktiven Schwenkachse die genaue Einstellung des Pendels nicht, verhindern jedoch mit Sicherheit jegliche unerwünschte Drehschwingung um eine mehr oder weniger vertikale Achse. Da an den Angriffspunkten der Stützorgane an dem festen Träger nur eine punkt- oder linienförmige Berührung zwischen den aneinander anliegenden Teilen zustandekommt, also keine nennenswerten Stütz- oder Druckkräfte auftreten, gibt es auch keine für die Genauigkeit der erfindungsgemäß ausgebildeten Pendelvorrichtung nachteiligen Reibungskräfte, aus denen sich unerwünschte zusätzliche Richtkräfte ergeben könnten. Gegenüber der Verwendung von mehreren, auf eine gemeinsame Achse ausgerichteten Kreuzfedergelenken schließlich weist die erfindungsgemäß ausgebildete Pendelvorrichtung noch den Vorteil auf, daß sie sich wesentlich einfacher herstellen läßt. Die Erfindung ist im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen in zwei Ausführungsbeispielen ergänzend beschrieben. Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Pendels und der Aufhängung; Fig. 2 ist eine Teilansicht längs der Schnittlinie II-II von Fig. 1, welche die Aufhängung des Pendels zeigt; Fig. 3 ist eine Teilseitenansicht, die eine abgeänderte Ausführungsart der Schwenkeinrichtung des Pendels zeigt. Das in Fig. 1 dargestellte Pendel 1 besitzt zwei Schenkel 2, die an ihrem unteren Ende durch ein Querstück 3 verbunden sind, auf dem ein geneigter Umlenkspiegel 4 befestigt ist. Das Pendel 1 ist an einem feststehenden Träger 5 mittels zweier biegsamer Lamellen 6 aufgehängt, die jeweils mittels zweier Plättchen 7 und 8 an dem Träger 5 und mit dem anderen Ende an einem der beiden Schenkel 2 befestigt sind. Jeder der beiden Schenkel 2 des Pendels 1 trägt einen Arm 9, der in bezug auf das an dem Schenkel 2 befestigte Plättchen 6 seitlich versetzt ist und in den eine Schraube 10 eingeschraubt ist, deren gegen den Träger 5 zeigendes Ende eine Ausnehmung für eine als Stützorgan dienende Kugel 11 bildet (F i g. 2), die in Anlage an ein Schwanzende des Trägers 5 kommt. Die Kugel 11 kann durch eine Fassung in der Ausnehmung gehalten sein. Die Aufhängung mittels zweier Plättchen liefert eine gedachte SchwenkachseX-AT', deren Höhe von den Biegeeigenschaften der Plättchen und der Amplitude der Neigung abhängt, für die die horizontale Ausrichtung der Visierlinie ausgeführt werden muß. Die reelle Lage dieser gedachten Achse kann entweder rechnerisch oder experimentell bestimmt werden, und die beiden Stützpunkte des Pendels 1 an dem festen Träger 5, die durch die Kugeln 11 festgelegt sind, liegen auf dieser Schwenkachse. Eine solche Aufhängung und Abstützung ermöglicht es dem Pendel freie Schwingungen mit begrenzter Amplitude um die Achse X-X' auszuführen, und verhindert, daß das Pendel irgendwelche schädlichen Bewegungen um irgendeine andere gedachte Achse ausführt. Die in F i g. 3 gezeigte abgeänderte Ausbildungsart gestattet die Einstellung der Höhe der beiden Angriffspunkte der Kugeln 11 an dem Träger 5 und damit die Einstellung einer für eine maximale Neigungsamplitude optimalen Lage der Schwenkachse des Pendels 1. Hierzu sind die die Kugeln 11 haltenden Schrauben 10 nicht direkt auf dem Arm 9 befestigt, sondern in Schiebern 13 gelagert, die jeweils an dem entsprechenden Arm 9 befestigt sind, etwa mittels Schrauben 14, die den Schieber in länglichen Öffnungen 15 durchqueren. Bei den zeichnerisch veranschaulichten Ausführungsbeispielen für eine erfindungsgemäße Pendelvorrichtung ist das Pendel 1 über zwei biegsame Lamellen 6 aufgehängt; statt dessen ist selbstverständlich auch eine Aufhängung nur mit einem biegsamen Organ, beispielsweise einem einzigen flexiblen Band, möglich, das zwischen den Angriffspunkten der beiden Stützorgane an dem festen Träger angreift, und ebenso lassen sich natürlich statt zweier Aufhängeorgane eine ganze Anzahl davon verwenden. Schließlich ist es auch möglich, statt der bei dem Ausführungsbeispiel als Stützorgane verwendeten Kugeln für diesen Zweck Schneiden einzusetzen, die in der fiktiven Schwenkachse liegen. Patentansprüche:

1. Pendelvorrichtung für Meßgeräte, insbesondere für optische Meßgeräte, mit einem Pendel, das an einem festen Träger mittels wenigstens eines biegsamen Elementes um eine fiktive horizontale Schwenkachse schwenkbar aufgehängt und über zwei beiderseits der vertikalen, senkrecht zu der Schwenkachse verlaufenden Pendelmittelebene an dem Träger angreifende Organe abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützorgane (z. B. 11) starr sind und an dem Träger (5) in der Schwenkachse {X-X') punkt- oder linienförmig frei anliegen.

2. Pendelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützorgane Kugeln

(11) sind.

3. Pendelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützorgane Schneiden sind.

4. Pendelvorrichtung nach einem der An-Sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Angriffspunkte der Stützorgane höhenveränderlich sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 759 815, 763 416, 818 293;

deutsche Auslegeschrift Nr. 1040269;
VDI-Zeitschrift 83, 1939, S. 1193.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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