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Dämpfungsvorrichtung für Geräte mit definierter ya;e Die Erfindung
betrifft eine Dämpfunsvorrichtung für Geräte mit definierter Lage. Geräte mit definierter
Lage sind solche, die nach einer Schockbelastung mit optischer Genauigkeit in ihre
ursprüngliche Lage zurückgeführt werden. Dämpfunssvorrichtungen dieser Art werden
beispielsweise benutzt zum Aufhängen optischer Zielgeräte in Fahrzeugen. Dabei werden
mehrere Einzelschockdämpfer zu einer Gruppe zusammengefaßt und gleichmäßig um die
Achse des zu schützenden Gerätes verteilt. Für den Aufbau des Gerätes ist folgendes
zu beachten: Die Schwingungen beim Fahren liegen zwischen 0 und etwa 3 g. Spricht
das Dämpfungsgerät in diesem Bereich an, so können sich die Schwingungen aufschaukeln
und das Zielgerät wird für optische Beobachtungen unbrauchbar. Deshalb muß gefordert
werden, da:3 bei Schocks unterhalb einer gewissen Grenze, zum Beispiel unter 3 g,
der Schockdämpfer nicht anspricht. Erst bei Schocks über 3 g soll der Schockdämpfer
zur Wirkung kommen. Da die auf das r'ahrzeug einwirkenden Schocks beträchtliche
:fierte annehmen können, muß die Dämpfung sehr stark sein. Schädliche Rückwirkungen
auf das optische Gerät müssen unter allen Umständen vermieden -.#ierden. Es wird
deshalb weiterhin die Forderung gestellt, daß der Dämpfer Schocks, die über der
:iindestgrenze liegen, bis etwa 400 g, so stark dämpft, daß der Stoß im Maximalfall
eine besti7mte Grenze, beispielsweise 20 ö, nicht überschreitet.
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Eine sehr wichtige Forderung, insbesondere bei .3choc'dämpfern für
Zielgeräte, besteht darin, daß das Gerät, wenn es durch einer, starken 3cnock aus
seiner Lage gebracht ist, mit großer Genauigkeit wieder in die ursprüngliche Lage
zurückgeführt wird.
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Im.allgemeinen wird gefordert, daß die Rückstellgenauigkeit zwischen
5 und 100 pm liegt. In einzelnen Fällen soll eine Rückstellgenauigkeit von 1/100
mm (10 p) garantiert werden können.
Die bekannten Dämpfer stellen
sich entweder@riie in-'die Sollage',' zurück, weil die Rückstellkraft in der Sollage
gleich O ist oder sprechen bereits ab 0 g an. Es sind auch Schockdämpfer für optische
Geräte bekannt geworden, die zwar in verschiedenen Richtungen wirksam sind und Vorspannungen
haben, so daß sie erst ab einer bestimmten g-Lahl ansprechen. Diese Schockdämpfer
haben jedoch den Nachteil, daß die Dämpfungen in den verschiedenen Richtungen ungleichmäßig
und nicht reproduzierbar sind oder den, daß die Rückstellung ungenau ist.
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Bei anderen Schockdämpfern erfolgt die Rücklaufbewegung ohne Dämpfung,
so daß sie am Ende der Rücklaufbewegung mit einem Schlag aufsetzen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen Schockdämpfer so auszubilden,
daß a) der Dämpfer erst bei Schocks ab einem bestimmten Mindestwert, zum Beispiel
3 g, anspricht, b) die Rückstellgenauigkeit des Geräts innerhalb einer vorgegebenen
Toleranz, zum Beispiel zwischen 5 bis 10 um, liegt, c) daß die Dämpfung in
verschiedenen Richtungen glaichnäßig reproduzierbar ist.
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Nach der Erfindung wird die Dämpfungsvorrichtung so ausgebildet, daß
mehrere Schockdämpfer mit sich kreuzenden Achsen in einer Ebene zwischen dem zu
schützenden Gegenstand und seinem Träger angeordnet sind. Bei dieser Anordnung können
Schocks aus mehreren Richtungen so aufgenommen :werden, daß eine genaue Rückführung
des optischen Gerätes in seine Normallage gesichert ist. Die Dämpfung kann durch
irgendwelche elastischen Elemente erfolgen. Besonders geeignet sind Federn, wobei
die Vorspannung so gewählt werden kann, daß das Dämpfungselenent erst von einer
bestimmten Größe des Schocks An anspricht. Es äind Schraubenfedern, Tellerfedern
und Kegelfedern möglich; auch elastische Stoffe und kompressible Gase können als
Federglieder benutzt werden. Die üblichen Einzeldämpfer nehmen nur Schocks aus zwei
in einer Achse liegenden, entgegengesetzten Richtungen auf. @fill man Schocks auffangen,
die aus verschiedenen Richtungen kommen, so muß man mehrere Einzeldämpfer mit-einander
kombinieren.
Zweckmäßigerweise werden dabei je zwei Sichockdämpfer
so zusammengesetzt, daß ihre Achsen in einer Ebene liegen, sich aber kreuzen. Die
Achsrichtungen können dabei senkrecht aufeinanderstehen. Günstig ist es" wenn an
jeden .;ufhängepunkt des Gerätes zwei Einzeldämpfer angreifen, derer. Achsen einen
Winkel miteinander bilden. s besteht auch die Möglichkeit, vier Einzeldämpfer, die
in einer Ebene liegen, zu einem Quadrat oder drei in einer Ebene liegende Einzeldämpfer
zu einem gleichseitigen Dreieck zusammenzufassen.
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Eine besonders brauchbare Ausführungsform erhält man, wenn man zwei
Tragplatten einander zuordnet, deren eine das zu schützende Gerät trägt, während
die andere an tragenden Fahrzeug befestigt ist. Die beiden Tragplatten werden durch
mindestens drei achsparallele Einzeldämpfer miteinander verbunden. Außerdem sind
weitere Zinzeldämpfer vorgesehen, die jeweils den Fußpunkt eines der parallelen
Einzeldämpfer mit dem Kopfende des benachbarten Einzeldämpfers verbinden. Diese
Bauart ermöglicht es, aus a11ea Richtungen kommende Schocks aufzunehmen. Die auftretenden
Kräfte werden dabei, wenn sie nicht unmittelbar in die "ichsrichtung eines der Einzeldämpfer
fallen, in verschiedene 11räfte zerlegt, die von mehreren Einzeldämpfern gemeinsam
aufgenommen werden. Bei der zuletzt beschriebenen Anordnung ist stillschweifend
vorausgesetzt, da.3 die cken der Platten in Achsric:ltung des Zielgerätes gesehen
übereinander liegen, d..".., da4, die parallelen Einzeldämpfer die übereinanderliebenden
Platten auf dem kürzesten 'leg miteinander verbinden. Es besteht aber auch die Möglichkeit,
daß man die Platte : gegeneinander verdreht, so daä beispielsweise von oben gesehen
bei einer quadratischen Platte je eine -.Ecke der oberen Platte zwischen zwei Ecken
der unteren Matte liegt. In diesem Fall ergibt sich eine besonders günstige Verbindung,
wenn --an je eine Ecke der oberen Platte mit den zwei benachbarten Ecken der unteren
Platte verbindet. Dasselbe läßt sich in entsprechender ,leise bei Platten in Aorm
eines gleichseitigen Dreiecks oder eines anderen gleichseitigen Vielecks
durchführen. Man erhält hierbei gleichfalls eine Dämpfung gegen Schocks aus jeder
Richtung bei vollkommen gleicher du3bIldung aller Sinzeldämpfer.
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In den Abbildungen sind mehrere .k7asf;L>,rur_gsbeispiele der
| Erfindung dargestellt. Es zeigen: - |
| Figur 1 die Anordnung dreier Einzeldämpfer-in ener Ebene |
| mit senkrecht zueinanderlaufenden Achsexr: ' |
| Figur 2 die Anordnung von vier in einer- Ebene liegenden |
| Einzeldämpfern' in den Seiten einer: ;dratee |
| Figur 3 die Anordnung -von drei im einer@:° - Iegdt |
| Einzeldämpfern in den Seiten: enes, g@e1chseitigen- |
| Dreiecke. |
| Figur 4 die Aufhängung eines Objektes an-vtr:. . eldpfern |
| in einer Ebene: |
| Figur 5 die räumliche Anordnung zweier Platten mit acht Einzel- |
| dämpfern. ' |
| Figur 6 eine andere räumliche Anordnung zwei-er-Platten mit, |
| acht Einzeldämpfern. |
In den folgenden Abbildungen sind verschiedene Kombinationen von Einzeldämpfern
dargestellt. Hierbei.aind die mit-dem Fahrzeug fest verbundenen Teile mit 26, die
mit dem zu schützenden Gerät mit 36 bezeichnet. Bei der Anordnung ,gemäß Fig. 1
sind die Teile 26 und 36 durch parallele,.senkrtcht zu diesen Teilen angeordnete
Einzeldämpfer4 7 und 17 miteinander verbunden. In der gleichen Ebene, jedoch senkrecht
zu den Achsen der Dämpfer 7 und 17 ist ein weiterer Dampfer 10 angeordnet., der
mit dem rechten Außenglied in funkt 12 an einem Arm 30 des Teiles 26, mit dem linken
Außenglied in einen Punkt
13 an dem Arm 40 des Teiles 36 angreift: Auf diese
Weise werden Schocks, die in Achsrichtung der DämpferA und 17 auftreten, von diesen
aufgenomen, während senkrecht dazu verlaufende Schocks von dem Dämpfer 10 aufgefangen
werden können. Hei schräg zu beiden !Lichtungen auftreffendenSchocke werden die
Kräfte zerlegt in Einzelkomponenten, die teile durch die Schockdämpfer 7 und 17,
teils durch den Schockdämpfer 10 abgefangen werden. Da bei auftretenden, Schocks
jeweils mindestens ein Einzeldämpfer seine Achsenlage zu den anderen ändert, müssen
alle Verbindungen 12/13 als Gelenke ausgebildet sein.
Die Aufhängungen
gemäß Fig. 2 und 3 sind einander ähnlich. Hier ist jeweils nur das aufgehängte Objekt
36 im Querschnitt dargestellt. In einer solchen Quersohnittsebene sind bei Fig.
2 Einzeldämpfer 7/17 und 10/20 angeordnet. Die Einzeldämpfer liegen auf den Seiten
eines Quadrates. Sie greifen in den Punkten 13 jeweils am Gerät 36 an, während sie
in den Punkten 12 mit dem (nicht dargestellten) Fahrzeugteil 26 verbunden sind.
Die Anordnung in Fig. 3 unterscheidet sich lediglich dadurch von der nach Fib. 2,
daß die Einzeldämpfer 8/18/9 in den Seiten eines gleich: seitigen Dreiecks angeordnet
sind.
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Eine weitere Aufhängungsmöglichkeit ist in Fig. 4 dargestellt. Hier
greifen in den Punkten 13 des zu schützenden Gerätes jeweils zwei 3inzeldämpfer
8/18 bzw. 28/38 in zwei Richtungen an, die einen Winkel miteinander bilden. Die
Einzeldämpfer sind an den Punkten 12 mit dem Fahrzeugteil 26 verbunden, wobei die
Einzeldämpfer 18 und 28 an einen gemeinsamen Punkt 12 angreifen.
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Bei Schocks senkrecht zur Begrenzungsebene 30 des Teiles 26 werden
die Dämpfer jeweils gleichmäßig zusammengedrückt oder gedehnt, ohne ihre Zage gegenüber
den beiden Teilen 26 und 36 zu ändern. Treten dagegen Schocks auf, die parallel
zur Grenzfläche 30 des Teiles 26 gerichtet sind, so verschiebt sich Teil 26 gegenüber
dem Gerät 36 um einen geringen Betrag, wobei, wenn der Schock von rechts kommt,
die Einzeldämpfer 8 und 28 auseinandergezogen werden. Heide Erscheinungen sind verbunden
mit einem leichten Schwenken aller Schockdämpfer entgegen der Richtung des Uhrzeigers.
Kommt ein Schock von links, so ist es genau umgekehrt. Diese Vorgänge erfordern
naturgemäß4i daß die Schockdämpfer sowohl in den Punkten 12 als auch in den Punkten
13 gelenkig mit den diesbezüglichen Teilen verbunden sind.
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Figur 5 zeigt im Schrägbild eine komplette Dämpferanordnung, die eine
Gruppe von insgesamt acht Einzeldämpfern umfaßt.
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Die Vorrichtung besteht aus einer Platte 26 von quadratischer Form,
die fest mit dem Fahrzeug verbunden ist und einer zweiten Platte 36 von ebenfalls
quadratischer Form, die das zu schützende
| Objekt trägt. Beide Platten sind durch vier parallel zueinander |
| angeordnete, etwa senkrecht zu ddn Platten stehende
Einzeldämpfer |
| 7/17/27/37 und durch vier schräg liegende Einzeldämpfer 8/18/2g/38 |
| miteinander verbunden. Die schräg liegenden Einzeldämpfer er- |
| strecken sich jeweils vom Fußende eines der Dämpfer 7/17 usw. |
| zum Kopfende des benachbarten Dämpfers. Durch diese Anordnung |
| ist die Aufnahme von Schocks aus jeder Richtung gewxrleistet: |
Dreht man die obere Platte gegenüber der unteren, so daß von oben gesehen jeweils
eine Ecke der oberen Platte zwischen zwei Ecken der unteren Platte liegt, so kann
man, wie Pig.,.6 zeigt, jede Ecke der oberen Platte 26 durch gleichmäßig schräg
gerichtete Einzeldämpfer, zum Beispiel 9/18, mit den nächst gelegenen Ecken der
unteren Platte 36 verbinden. in derselben Weise ist die nächste Ecke der oberen
Platte durch Einzeldämpfer 19/28.mit den benachbarten Ecken der unteren Platte verbunden
usw. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß man acht genau gleich lange Einzeldämpfer
verwenden kann.