DE19719874A1 - Verfolgegelenkvorrichtung und Verfahren zu Steuerung des Schleppmomentes derselben - Google Patents

Verfolgegelenkvorrichtung und Verfahren zu Steuerung des Schleppmomentes derselben

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DE19719874A1
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Theodor Lauboeck
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16M11/00Stands or trestles as supports for apparatus or articles placed thereon ; Stands for scientific apparatus such as gravitational force meters
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verfolgegelenkvorrich­ tung mit einer ersten Gelenkeinrichtung zur Lagerung eines er­ sten Gelenkteiles in wenigstens schwenkbewegbarer Weise relativ zu einem Basisteil, einer zweiten Gelenkeinrichtung zur Lage­ rung eines zweiten Gelenkteiles in wenigstens schwenkbewegbarer Weise relativ zu dem ersten Gelenkteil, und einer Verzögerungs­ einrichtung zum Verzögern einer Relativbewegung zwischen dem ersten Gelenkteil und dem Basisteil um eine erste Achse und/oder zum Verzögern einer Relativbewegung zwischen dem zwei­ ten Gelenkteil und dem ersten Gelenkteil um eine zweite Achse.
Derartige, auch als Tracking-Gelenk oder Fixierkopf bezeichnete Verfolgegelenkvorrichtungen finden Anwendung bei der Lagerung von Richt-, Ziel- oder Nivelliergeräten sowie insbesondere bei Aufzeichnungsgeräten wie beispielsweise Bildaufzeichnungsgerä­ ten.
Bei bestimmten Anwendungsfällen derartiger Geräte ist es erfor­ derlich, daß diese vergleichsweise rasch und präzise in be­ stimmte sich ggf. laufend ändernde Positionen gebracht werden. Die Bewegung derartiger Geräte in eine bestimmte Position und das ggf. ständige Nachführen bzw. das Neu-Orientieren soll ins­ besondere bei Bildaufzeichnungsgeräten harmonisch erfolgen. Ei­ ne hohe Eigenmasse dieser Geräte wirkt sich allgemein positiv auf eine harmonische Nachführbewegung aus. Die Eigenmasse die­ ser Geräte hat sich jedoch in den letzten Jahren aufgrund der zunehmenden Miniaturisierung von einzelnen Funktionsgruppen so­ wie durch die zunehmende Verwendung von Kunststoffmaterialien bei tragenden Strukturen insbesondere den Gehäuseteilen erheb­ lich verringert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verfolgegelenk­ vorrichtung zu schaffen, die sich gegenüber herkömmlichen Ver­ folgegelenkvorrichtungen wie sie beispielsweise bei Bildauf­ zeichnungsgeräten Anwendung finden durch ein verbessertes dyna­ misches Führungsverhalten auszeichnet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Verfolgegelenk­ vorrichtung mit den in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich eine für die je­ weils momentane Einsatzsituation günstigste Gelenkreaktions­ kraft erschütterungsfrei einzustellen und eine Schleppcharakte­ ristik zu erhalten die eine weitgehend überschwingungsfreie Po­ sitionierung und Nachführung auch bei vergleichsweise geringer Eigenmasse des zu positionierenden Gerätes ermöglicht. Insbe­ sondere bei der Lagerung eines Bildaufzeichnungsgerätes wie beispielsweise einer Video-Kamera wird es auf besonders vor­ teilhafte Weise möglich der sich durch Auswahl und Einstellung des Objektives ergebenden jeweils unterschiedlichen Position des Geräte-Schwerpunktes sowie dem unterschiedlichen Eigenge­ wicht (das bei leichten Gehäuseausführungen erheblich von der Bauart des Objektives beeinflußt wird) Rechnung zu tragen. Die jeweilige Einstellung der Schleppwirkung der Verfolgegelenkvor­ richtung läßt sich in vorteilhafter Weise durch an dem Gerät oder an einem Führungsgriff vorgesehene Mittel vorzugsweise stufenlos einstellen. Die jeweilige Einstellung der Schleppwir­ kung ist in vorteilhafter Weise während einer Verfolgebewegung und in weiterhin vorteilhafter Weise auch in Abhängigkeit von dem momentanen Bewegungsablauf (Position, Geschwindigkeit, Be­ schleunigung) in vorteilhafter mittels einer Rechnereinrichtung einstellbar.
Die erste Achse und die zweite Achse des Verfolgegelenkes ver­ laufen in vorteilhafter Weise senkrecht zueinander und in einer Ebene. Alternativ dazu ist es auch möglich, bei weiterhin senk­ rechter Anordnung der Achsen zueinander die erste Achse und die zweite Achse voneinander beabstandet anzuordnen. Die erste Ach­ se verläuft hierbei in Gebrauchsposition des Verfolgegelenkes in vorteilhafter Weise im wesentlichen senkrecht und vorzugs­ weise durch den Schwerpunkt eines von dem Verfolgegelenk getra­ genen Gerätes. Die zweite Achse verläuft bei dieser Anordnung im wesentlichen horizontal und von dem Schwerpunkt des Gerätes beabstandet. Dadurch wird auf vorteilhafte Weise ein Rückstell­ moment um die zweite Achse erzeugt, das das Gerät in eine be­ stimmte Ausgangsposition drängt. Der Abstand der ersten Achse zu der zweiten Achse ist in vorteilhafter Weise veränderbar. Durch Einstellen der Relativposition der zweiten Achse zu dem Gerät kann in vorteilhafter Weise das jeweilige Rückstellmoment eingestellt werden. Das Rückstellmoment um die zweite Achse und in vorteilhafter Weise auch ein Rückstellmoment um die erste Achse kann bzw. können auch durch Federelemente, insbesondere Torsionselemente beeinflußt werden.
Gemäß einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Verzögerungsmoment um die erste Achse stufenlos einstell­ bar. Dadurch wird es möglich die Führungscharakteristik des Verfolgegelenkes den jeweiligen Einsatzbedingungen dem Ideal­ fall entsprechend anzupassen. Auch das Verzögerungsmoment um die zweite Achse ist in vorteilhafter Weise stufenlos einstell­ bar. In besonders vorteilhafter Weise ist das Verzögerungsmo­ ment um wenigstens eine der Achsen während einer Schwenk- oder Drehbewegung stetig und kontinuierlich veränderbar. Dadurch wird es möglich, eine Verfolgebewegung beispielsweise das Nach­ führen einer Kamera mit einer vorbestimmten Beschleunigungs- und Abbremscharakteristik zu ermöglichen.
Zur Steuerung des Verzögerungsmomentes um wenigstens die erste oder die zweite Achse ist in vorteilhafter Weise eine Einstel­ leinrichtung vorgesehen die einen Leistungsschaltkreis auf­ weist, zur Steuerung des Verzögerungsmomentes um wenigstens die erste oder die zweite Achse. Dieser Leistungsschaltkreis ist wenigsten während des Betriebs des Verfolgegelenkes mit einer Spannungsquelle verbunden und betätigt bzw. steuert das Verzö­ gerungsmoment um wenigstens eine der Achsen. Der Leistungs­ schaltkreis ist in besonders vorteilhafter Weise in einem der Gelenkteile oder insbesondere in dem Basisteil aufgenommen. Da­ durch wird es möglich den Leistungsschaltkreis von der Umgebung des Verfolgegelenkes zuverlässig abzuschirmen.
Die Einstelleinrichtung und der Leistungsschaltkreis sind in vorteilhafter Weise in einen Regelkreis integriert. Die Ein­ stelleinrichtung umfaßt dabei in vorteilhafter Weise eine Rechnereinrichtung zur Errechnung eines Soll- Verzögerungsmomentes zur Verzögerung der Drehbewegung um wenig­ stens die erste oder die zweite Achse. Die Rechnereinrichtung umfaßt in vorteilhafter Weise eine Speichereinrichtung in der eine Anzahl vordefinierter Beschleunigungs- und Verzöger­ ungscharakteristika abgespeichert sind. Dadurch wird es mög­ lich, bestimmte Steuerstrategien auszuwählen, so daß ein Nach­ führen des durch das Verfolgegelenk getragenen Gerätes bei­ spielsweise zunächst gegen ein relativ hohes Bremsmoment er­ folgt, anschließend das Brems- bzw. Schleppmoment kontinuier­ lich verringert wird und dann zu einem bestimmten Zeitpunkt der beispielsweise durch einen Benutzer über einen Schaltknopf vor­ gegeben wird das Bremsmoment wieder kontinuierlich erhöht wird. Auch eine "ballistische" Nachführcharakteristik kann über die Rechnereinrichtung und die nach Maßgabe der Rechnereinrichtung gesteuerte Leistungssteuereinrichtung eingestellt werden. Der Zeitpunkt wann das durch das Verfolgegelenk geführte Gerät wie­ der stark verzögert wird hängt dabei von der Anfangsbeschleuni­ gung des Gerätes ab. Dadurch wird es möglich auch mit hinsicht­ lich ihres Eigengewichtes extrem leichten Kameras ein Nachfüh­ rungsverhalten zu erreichen wie es bislang nur bei vergleichs­ weise schweren Kameras erreicht werden konnte. Die sich durch das geringe Eigengewicht dieser Kameras ergebenden Transport­ vorteile gehen damit nicht mehr zu Lasten einer günstigen Nach­ führcharakteristik.
Eine günstige Einstellung des momentanen Schlepp- bzw. Verzöge­ rungsmomentes wird dadurch möglich, daß eine Positionserfas­ sungseinrichtung vorgesehen ist zur Erfassung einer momentanen Schwenkposition wenigstens des ersten Gelenkteiles relativ zu dem Basisteil oder des zweiten Gelenkteiles relativ zu dem er­ sten Gelenkteil. Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise mög­ lich, den Einfluß der Schwerpunktsverlagerung des durch das Verfolgegelenk geführten Gerätes zu kompensieren bzw. zu korri­ gieren. Hierzu ist in vorteilhafter Weise die Rechnereinrich­ tung mit der Positionserfassungseinrichtung verbunden. Die Rechnereinrichtung umfaßt in vorteilhafter Weise eine Rechen­ schaltung zur Bestimmung eines Soll-Verzögerungsmomentes in Ab­ hängigkeit von der momentanen Relativposition der Gelenkteile zueinander und/oder der Momentan-Geschwindigkeit der Gelenktei­ le zueinander und/oder der Momentan-Beschleunigung der Gelenk­ teile zueinander. Da sich die Konfiguration des jeweils durch das Verfolgegelenk geführten Gerätes primär auf die Schwenkcha­ rakteristik um die zweite (üblicherweise die horizontale) Achse auswirkt ist es ggf. ausreichend, lediglich bezüglich der Steuerung der Schwenk- oder Drehbewegung um die zweite Achse die genannten Maßnahmen zu treffen.
Ein zur Steuerung der Schlepp- bzw. Verzögerungsmomentencharak­ teristik vorgesehener Datensatz kann im Rahmen eines Selbst- Lernmodus erzeugt werden. Das durch das Verfolgegelenk geführte Gerät wird hierbei in eine Startposition geschwenkt und mit ei­ ner bestimmten Rückstellkraft oder infolge seines Eigengewich­ tes in eine Endstellung bewegt. Die Rechnereinrichtung erfaßt dabei die sukzessive gemessenen Momentanpositionswerte sowie die momentanen Beschleunigungen und die über den Leistungsschalt­ kreis eingestellten Verzögerungsmomente. Anhand dieser Daten errechnet die Rechnereinrichtung die Position des Geräteschwer­ punktes und das Geräteträgheitsmoment. Diese Daten können be­ darfsweise bei der Einstellung der momentanen Verzögerungsmo­ mente beispielsweise zur Eigengewichtskompensation des Gerätes berücksichtigt werden. Es ist auch möglich, entsprechende Kor­ rekturkennwerte über eine Eingabeeinrichtung der Rechnerein­ richtung zuzuführen.
Eine insbesondere in Verbindung mit einem Bildaufzeichnungsge­ rät beispielsweise einer Videokamera besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gegeben, daß die Rechnereinrichtung mit einer Brennweitenerfassungseinrichtung verbindbar ist, zur Einstellung eines Soll-Verzögerungsmomentes in Abhängigkeit von der momentanen Brennweite. Bei der Erfas­ sung von relativ weit entfernten Objekten werden in vorteilhaf­ ter Weise vergleichsweise hohe Bremsmomente an beide Gelenkach­ sen angelegt, wogegen bei der Erfassung naher und insbesondere bewegter Objekte niedrigere Bremsmomente eingestellt werden. Die Änderung der effektiven Bremsmomente kann beispielsweise im wesentlichen proportional zur Entfernung des zu erfassenden bzw. zu verfolgenden Objektes eingestellt werden.
Zur Vorgabe gewünschter Verzögerungscharakteristika ist in vor­ teilhafter Weise eine Eingabeeinrichtung vorgesehen, zur Aus­ wahl oder zur Eingabe eines bestimmten Verzögerungsmodus. Diese Eingabeeinrichtung umfaßt in vorteilhafter Weise ein Potentio­ meter. Die Eingabeeinrichtung oder das Potentiometer sind vor­ zugsweise in oder an dem Basisteil, oder einem der beiden Ge­ lenkteile benachbart angeordnet. Bei der Verwendung eines Füh­ rungsgriffes zur Nachführung des Gerätes ist die Eingabeein­ richtung mit Vorteil im Bereich eines Führungsgriffes angeord­ net wodurch es möglich wird, die gewünschte Bremscharakteristik unmittelbar über den Nachführgriff einzustellen. In vorteilhaf­ ter Weise ist hierbei ein an dem Nachführgriff vorgesehener Griffabschnitt drehbar.
Die Fluidbremseinrichtung weist gemäß einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung einen Fluidraum auf in dem ein rheo­ logisches Fluid aufgenommen ist. Als rheologisches Fluid wird in vorteilhafter Weise ein ein elektro-rheologisches Fluid bei­ spielsweise ein elktro-rheologisches Silikonöl verwendet. Durch ein derartiges Fluid wird es möglich eine extrem sanfte Ände­ rung der Reaktionskräfte des Verfolgegelenkes zu erreichen so daß beispielsweise bei einer Bildaufzeichnung auch während der Änderung der Schleppkräfte kein "Verwackeln" des Bildes auf­ tritt. Insbesondere im Falle, daß das Verfolgegelenk auf einem Stativ angeordnet ist das konstruktions- oder aufstellungsbe­ dingt eine vergleichsweise geringe Eigensteifigkeit aufweist wird auf vorteilhafte Weise vermieden daß infolge einer diskon­ tinuierlichen Änderung der Schleppmomente insbesondere um die erste Achse das Stativ sich elastisch verformt und beim Ausfe­ dern die Kamera kurzfristig in Schwingung versetzt. Da durch das erfindungsgemäße Verfolgegelenk eine besonders gleichmäßige Nachführcharakteristik auch bei vergleichsweise leichten Gerä­ ten insbesondere Video-Kameras gewährleistet ist, wird durch das erfindungsgemäße Verfolgegelenk auch das Problem einer un­ genügenden Stativsteifigkeit gelöst das allgemein mit dem Ge­ wicht des Gerätes bzw. der Kamera wächst.
Alternativ zu einem elektro-rheologischen Fluid oder auch in Kombination mit diesem ist es möglich ein magneto-rheologisches Fluid zu verwenden. Die zur Erzeugung des Magnetfeldes vorgese­ hen Elemente, insbes. Spulen sind mit Vorteil in dem Basisteil und dem ersten oder zweiten Gelenkteil angeordnet. Die Ge­ häuseisolierung kann bei der Steuerung des Schleppmomentes über ein Magnetfeld vergleichsweise dünn ausgebildet sein. Sowohl die Spulen als auch ein zur Spannungsversorgung vorgesehener Leistungsschaltkreis sind durch eine Gehäuseeinrichtung aus ei­ nem elektrisch leitfähigen Material nach außen hin abgeschirmt.
Ebenfalls alternativ zu dem elektro-rheologischen Fluid oder auch in Kombination mit diesem ist es möglich ein elektrostrik­ tives Fluid zur Änderung des Führungsverhaltens des Verfolgege­ lenkes in einstellbarer Weise zu verwenden.
Eine im Hinblick auf eine besonders steife und im wesentlichen hysteresefreie Aufbringung der Schleppmomente vorteilhafte Aus­ führungsform der Erfindung ist dadurch gegeben, daß in der Fluidbremseinrichtung ein Scherspaltraum gebildet ist zur Über­ tragung einer Fluid-Scherkraft. Bei dieser Ausführungsform der Fluidbremseinrichtung ergibt sich auf vorteilhafte Weise ein besonders sanftes Bewegen des Gerätes aus dem Stillstand. Auch etwaige, ggf. in den Fluidraum gelangte Gaseinschlüsse wirken sich kaum nachteilig auf das Verzögerungsverhalten des Verfol­ gegelenkes aus. Auch bei kleinsten Schwenkamplituden kann ein gewünschtes Dämpfungsmoment aufrechterhalten werden.
Die Fluid-Scherkraft ist in vorteilhafter Weise nach Maßgabe der Einstelleinrichtung elektrisch einstellbar. Hierzu wird bei der Verwendung eines elektro-rheologischen Fluides eine Span­ nung an zwei, einen Scherspaltraum begrenzende Elektroden ange­ legt. Die angelegte Spannung ist über den Leistungsschaltkreis und die mit diesem gekoppelte Einsteleinrichtung steuerbar.
Das Spaltmaß zwischen paarweise einander zugeordneten Elektro­ den liegt vorzugsweise im Bereich von 0.4 bis 3 mm. Kleinere Spaltmaße erlauben die Erzeugung ausreichender Verzögerungsmo­ mente bei niedrigeren Spannungen, bereiten jedoch unter ferti­ gungstechnischen Gesichtspunkten Probleme. Die wirksame Elek­ trodenfläche liegt je nach erforderlichem Bremsmoment im Be­ reich von 5 bis 35 cm2. Die an die Elektroden angelegte Span­ nung liegt im Bereich von 0 bis 10 kV. Aufgrund des hohen Wi­ derstandes des elektro-rheologischen Fluides ist der dabei fließende Strom nur gering. Die Spannungsquelle zur Versorgung des Leistungsschaltkreises ist mit Vorteil in das Basisteil in­ tegriert. Als Spannungsquelle dient vorzugsweise eine 9 V- Batterie die von unten in das Basisteil eingesetzt ist.
Alternativ zu der Erzeugung des Schleppmomentes des Verfolgege­ lenkes über ein Fluid-Scherfeld oder auch in Kombination damit ist es in vorteilhafter Weise möglich, daß die Fluidbremsein­ richtung eine Drosseldurchgangseinrichtung aufweist und daß die Drosselwirkung der Drosseldurchgangseinrichtung nach Maßgabe der Einstelleinrichtung einstellbar ist. Diese Ausgestaltung eignet sich insbesondere zur Erzeugung vergleichsweise großer Bremsmomente. Die Einstellung des gewünschten Schleppmomentes erfolgt dabei in vorteilhafter Weise dadurch, daß in dem Scher­ spaltraum und/oder in der Drosseldurchgangseinrichtung ein Elektrodenpaar vorgesehen ist und daß das Elektrodenpaar mit dem Leistungsschaltkreis verbunden ist. Auch bei dieser Ausfüh­ rungsform liegt die an die Elektroden angelegte Spannung vor­ zugsweise im Bereich von 0 bis 10 kV. Der Abstand der Elektroden liegt vorzugsweise im Bereich von 0.25 bis 3 mm.
Die Verzögerungseinrichtung umfaßt gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfolgegelenkes eine Anzahl Bremslamellen, vorzugsweise wenigstens fünf. Diese Bremslamellen sind vorzugs­ weise aus einem korrosionsbeständigen Material gebildet. Die gesamte wirksame Fläche der Bremslamellen sowie der Durchmesser der Bremslamellen ist unter Berücksichtigung der Eigenschaften des jeweils verwendeten Fluides im Hinblick auf des maximal er­ forderliche Bremsmoment abgestimmt. Bei baugleichen Ausfüh­ rungsformen des Verfolgegelenks ist es auch möglich, insbeson­ dere herstellerseitig über das verwendete rheologische Fluid das maximale Bremsmoment festzulegen.
Gemäß einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Verzögerungsmomenterfassungseinrichtung vorgesehen ist, zur Erfassung des Verzögerungsmomentes. Über eine derartige Er­ fassungseinrichtung ist es möglich, insbesondere temperatur­ schwankungsbedingte Viskositätsänderungen des rheologischen Fluides zu kompensieren. Vorzugsweise ist hierzu auch eine Tem­ peraturerfassungseinrichtung vorgesehen, zur Erfassung der Tem­ peratur des Fluides in der Fluidbremseinrichtung.
Eine optimale Einstellung der gewünschten Schleppmomente kann dadurch erreicht werden, daß die Verzögerungsmomenterfassungs­ einrichtung mit der Rechnereinrichtung gekoppelt ist, und daß in der Rechnereinrichtung eine Vergleichseinrichtung vorgesehen ist zur Durchführung eines Soll/Ist Vergleiches wobei eine Ab­ weichung zwischen einem Sollwert und einem Ist-Wert des jewei­ ligen Verzögerungsmomentes über den Leistungsschaltkreis kom­ pensiert wird.
Eine im Hinblick auf eine besonders günstige Abdichtung der Fluidbremseinrichtung vorteilhafte Ausführungsform der Erfin­ dung ist dadurch gegeben, daß die Verzögerungseinrichtung zur Erzeugung eines Schlepp-Momentes um die erste Achse und die Verzögerungseinrichtung zur Erzeugung eines Schlepp-Momentes um die zweite Achse in einer gemeinsamen Behältereinrichtung auf­ genommen sind. Dadurch wird es möglich den gesamten Fluidraum über eine einzige Dichteinrichtung gegenüber der Umgebung abzu­ dichten. Die entsprechend abgedichtete Dichtstelle ist mit Vor­ teil derart angeordnet, daß diese im oberen Bereich des Flui­ draumes liegt, so daß in einer üblichen Aufstellungsposition des Verfolgegelenkes das in dem Fluidraum aufgenommene Fluid nicht entweichen kann.
Die Verzögerungseinrichtung umfaßt in vorteilhafter Weise we­ nigstens eine Walze die zumindest umfangsseitig mit einer leit­ fähigen Oberfläche versehen ist diese Walze ist in einem Um­ fangsspaltraum aufgenommen der eine Elektrodeneinrichtung um­ faßt so daß in dem Umfangsspaltraum ein elektrisches Feld ein­ stellbar ist. Die Elektrodeneinrichtung kann vorzugsweise aus einem dünnen Blechmaterial gefertigt sein das beispielsweise als Insert-Molding Teil in eine Kunststoffstruktur eingeformt ist. Die Verzögerungseinrichtung kann auch eine Anzahl relativ dünner Blechlamellen umfassen die unter einem bestimmten Ab­ stand von bspw. 2.25 mm abfolgend auf einem Wellenzapfen ange­ ordnet sind und in den so gebildeten Zwischenräumen ebenfalls lamellenartig ausgebildete stationäre Blechscheiben aufnehmen.
In vorteilhafter Weise sind zwischen den Elektroden Abstands­ halter vorgesehen die die Einhaltung vorbestimmter Mindestab­ stände von bspw. 0.25 mm sicherstellen. Diese Abstandshalter können ggf. Teile von Drehlagereinrichtungen bilden. In vor­ teilhafter Weise sind die Abstandshalter in Form kleiner Kunst­ stoffplättchen vorgesehen die in bestimmten Abständen auf we­ nigstens einer von zueinander benachbarten Elektroden angeord­ net sind.
Insbesondere bei einer derart integrierten Ausführungsform der Verzögerungseinrichtung wird das Schlepp-Moment um eine der Achsen durch ein Torsionsscherfeld erzeugt, und das Schlepp-Mo­ ment um die andere Achse durch eine Drosseleinrichtung und/oder ein Linear-Scherfeld erzeugt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprü­ chen dargelegt.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nach­ folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen in Verbin­ dung mit der Zeichnung. Es zeigen:
Fig. 1 eine vereinfachte perspektivische Schnittdarstellung eines Verfolgegelenkes mit kommunizierenden Fluid­ räumen,
Fig. 2 eine Schema-Darstellung der bei einem Verfolgegelenk gem. einer alternativen Ausführungsform der Ver­ zögerungseinrichtung vorgesehenen Schaltung,
Fig. 3. eine Skizze zur Erläuterung der Schleppmomenten­ regelung unter Berücksichtigung der momentanen Brennweite.
Das Verfolgegelenk gemäß Fig. 1 umfaßt ein, hier aus einem korrosionsbeständigen Chrom-Nickelstahl gefertigtes erstes Ge­ lenkteil 1 das aus zwei Hauptschalen 1a und 1b zusammengesetzt ist. Das erste Gelenkteil 1 ist bodenseitig von einem Bodendeckel verschlossen. Das erste Gelenkteil 1 ist ferner über eine, aus einem isolierenden Material gefertigte erste Gelenkeinrich­ tung in drehbewegbarer Weise an einem Basisteil 3 gelagert.
Die erste Gelenkeinrichtung umfaßt bei der hier dargestellten Ausführungsform eine vorzugsweise aus Teflon gefertigte Buchse 4 sowie eine ebenfalls vorzugsweise aus Teflon gefertigte An­ laufscheibe 5. An der Buchse 4 ist an einem der Anlaufscheibe 5 zugewandten Endabschnitt ein Ringrand 6 ausgebildet der gemein­ sam mit der Anlaufscheibe 5 das erste Gelenkteil 1 bezüglich einer ersten Achse X in axialer Richtung an dem Basisteil 3, lagert.
Das Basisteil 3 ist aus einem isolierenden Kunststoffmaterial gebildet und umfangsseitig mit einer Anzahl Eingriffsmulden 7 versehen, die eine manuelle, werkzeuglose Befestigung des Basi­ steiles an einer Trägerstruktur beispielsweise einem Stativ er­ möglichen. Das Basisteil 3 umfaßt bei der hier dargestellten Ausführungsform einen in Richtung der ersten Achse X zu dem er­ sten Gelenkteil 1 hin aufragenden Umfangsrand der in eine kom­ plementär in dem Bodendeckel 1c gebildete Umfangsausnehmung eingreift.
An dem ersten Gelenkteil 1 ist über eine hier durch einen ersten Gelenkzapfen 9 und einen zweiten Gelenkzapfen 10 gebildete zwei­ te Gelenkeinrichtung ein zweites Gelenkteil 2 schwenkbewegbar gelagert. Das zweite ( hier nur zur Hälfte dargestellte) Ge­ lenktei 2 ist als U-förmiger Bügel ausgebildet und übergreift zwei einander gegenüberliegende Seitenflächen des ersten Ge­ lenkteiles 1. Der erste Gelenkzapfen steht mit einer in dem er­ sten Gelenkteil 1 gebildeten zylindrischen Ausnehmung 11 schwenkbewegbar in Eingriff ohne hierbei mit einem im inneren des ersten Gelenkteiles 1 gebildeten Fluidraum 12 in Verbindung zu stehen.
Der zweite Gelenkzapfen ist in schwenkbewegbarer Weise an dem ersten Gelenkteil 1 gelagert und durchsetzt die durch die Hauptschale 1b gebildete Gehäusewandung des ersten Gelenkteiles 1. Der Durchführungsbereich des zweiten Gelenkzapfens durch die Hauptschale 1b ist mittels einer Dichteinrichtung 13 abgedich­ tet. Die Dichteinrichtung umfaßt hier zwei Dichtringe die aus einem silikonölbeständigen Polymer-Kautschuk gebildet sind und unter geringer Vorspannung an einer Außenumfangswandung des zweiten Gelenkzapfens anliegen.
Im inneren des ersten Gelenkteiles sind eine erste Walze 14 und eine zweite Walze 15 aufgenommen. Sowohl die erste Walze 14 als auch die zweite Walze 15 sind gegenüber dem ersten Gelenkteil 1 isoliert gelagert. Diese isolierende Lagerung wird bei der er­ sten Walze durch die genannte Buchse 4 sowie die Anlaufscheibe 5 erreicht. Bezüglich der zweiten Walze 15 wird die isolierende Lagerung durch einen aus einem silikonölbeständigen Kunststoff­ material gefertigten Topf 16 und den ebenfalls aus einem sili­ konölbeständigen Kunststoffmaterial gefertigten zweiten Gelenk­ zapfen 10 erreicht. Der zweite Gelenkzapfen 10 ist bei der hier gezeigten Ausführungsform sowohl mit der zweiten Walze 15 als auch mit dem zweiten Gelenkteil 2 drehfest verbunden.
Sowohl die erste Walze 14 als auch die zweite Walze 15 sind in dem ersten Gelenkteil 1 derart aufgenommen, daß zwischen der Außenumfangswandung der ersten Walze 14 und dem ersten Gelenk­ teil 1 sowie zwischen der Außenumfangswandung der zweiten Wal­ zen 15 ein Umfangsspaltraum gebildet ist. Bei der hier darge­ stellten Ausführungsform beträgt das entsprechende Spaltmaß 0.74 mm. Auch an den radialen Seitenflächen der zweiten Walze 15 ragt das erste Gelenkteil 1 unter Bildung eines Spaltes von 0.85 bis 0.72 mm an die Walze 15 heran.
Der Fluidraum 12 ist mit einem elektrorheologischen Fluid, hier ein elektrorheologisches Silikonöl gefüllt. Das elektrorheolo­ gische Fluid erfüllt dabei den gesamten Umfangsspaltraum zwi­ schen dem ersten Gelenkteil und den beiden Walzen 14 und 15.
Die erste Walze 14 ist auf ihrer dem Basisteil zugewandten Sei­ te mit einem Bund 16 versehen der die Buchse 4 durchsetzt. Über diesen Bund 16 ist die erste Walze 14 mit einer Leitungsein­ richtung eines Leistungsschaltkreises verbunden.
Der genannte Bund ist bei der hier dargestellten Ausführungs­ form mit einer Durchgangsbohrung versehen in welche eine aus einem silikonölbeständigen Kunststoffmaterial gefertigte Füh­ rungsbuchse 17 eingepreßt ist. In dieser Führungsbuchse 17 ist eine Elektrode 18 aufgenommen die über eine hier nicht darge­ stellte Federeinrichtung elastisch nachgiebig gegen die Um­ fangswandung der zweiten Walze 15 die in gleicher Weise wie die erste Walze 14 aus einem leitfähigen Material geformt ist, ge­ drängt ist. Über diese Elektrode 18 ist die zweite Walze 15 mit dem Leistungsschaltkreis verbunden.
In dem Basisteil 3 sind mehrere Schleifkontakte 19 vorgesehen die elastisch nachgiebig gegen eine untere radiale Stirnfläche des Bodendeckels 1c gedrängt sind. Über diese Schleifkontakte 19 ist das erste Gelenkteil mit dem Leistungsschaltkreis ver­ bunden. Bei der hier gezeigten Ausführungsform bildet das erste Gelenkteil eine Masse-Elektrode. An die erste Walze 14 und an die zweite Walze 15 können nach Maßgabe einer Steuereinheit über den Leistungsschaltkreis gegenüber dem ersten Gelenkteil Spannungen im Bereich von 0 bis ca. 10 kV bei etwas größeren Spaltmaßen bis zu 16 kV angelegt werden. In Abhängigkeit von dem Potentialunterschied der Walzen 14 und 15 gegenüber dem ersten Gelenkteil 1 kann der, eine Relativbewegung zwischen dem ersten Gelenkteil 1 und dem zweiten Gelenkteil 1 bzw. dem Basisteil kann der bremsende Fluidreibungswiderstand über die Änderung des Fließverhaltens des in dem entsprechenden Bewegungsspalt aufgenommenen Mediums verändert werden. In Abhängigkeit von der an den Walzen 14 und 15 gegenüber dem ersten Gelenkteil 1 an­ liegenden Spannung kann damit das dynamische Führungsverhalten des Verfolgegelenkes kontinuierlich eingestellt werden.
Der genannte Leistungsschaltkreis ist mit Vorteil in das Basi­ steil 3 integriert. Dadurch wird es möglich auf eine besondere Isolation der Hochspannungs-Verbindungsleitungen zwischen dem Leistungsschaltkreis und den Elektroden 18, 19 und dem Bund 16 zu verzichten.
Das erfindungsgemäße Verfolgegelenk wird mit Vorteil erst nach seinem vollständigen Zusammenbau mit dem rheologischen Fluid befüllt. Hierzu wird in vorteilhafter Weise die Elektrode 18 aus der Führungsbuchse 17 herausgezogen und eine Einfüllvor­ richtung auf den hierbei freigegebenen Kanal aufgesetzt. Vor Einfüllen des Fluides wird der Fluidraum 12 mit Vorteil evaku­ iert. Auch das zugeführte Fluid wird mit Vorteil derart vorbe­ handelt, daß dieses keine Gaseinschlüsse aufweist. Im inneren des Fluidraumes 12 bzw. an dem ersten Gelenkteil ist eine Druckausgleichseinrichtung vorgesehen über welche etwaige ins­ besodere temperaturbedingte Volumenänderungen des Fluides aus­ geglichen werden können. Eine einfache Art des Druckausgleiches kann auf vorteilhafte Weise durch ein in einer der Walzen ein­ geschlossenes Gasvolumen erreicht werden.
Die Walzen 14 und 15 weisen in vorteilhafter Weise eine schwach aufgerauhte, insbes. durch Sandstrahlen behandelte Oberfläche auf, zur Verbesserung des Haftungsvermögens des Fluides an der Walzen-Oberfläche.
Zur Feststellung des Verfolgegelenkes in einer bestimmten Posi­ tion sind in vorteilhafter Weise zwei Arretiereinrichtungen vorgesehen, die entweder mechanisch oder elektrisch in Ein­ griffsstellung bringbar sind. Bei einer mechanischen Variante sind hierbei mit Vorteil zwei Klemmschrauben vorgesehen, die jeweils das erste Gelenkteil 1 gegenüber dem Basisteil 3 bzw. das zweite Gelenkteil 2 gegenüber dem ersten Gelenkteil 1 fest­ legen. Bei einer elektrischen Variante ist mit Vorteil eine Elektromagneteinrichtung vorgesehen über welche entsprechend zwischen den Gelenkteilen wirksame Bremslamellen in Eingriff bringbar sind.
In Fig. 2 ist schematisch der Aufbau einer bevorzugten Schaltung zur Steuerung des Verfolgegelenkes dargestellt. Die hier sche­ matisch dargestellte Verzögerungseinrichtung weicht von der in Verbindung mit Fig. 1 beschriebenen Ausführungsform dahingehend ab, als daß nur eine einzige Bewegungsdichtung 20 vorgesehen ist, über die ein Koppelungsorgan 21 aus dem Fluidraum 12 her­ ausgeführt ist. Das Koppelungsorgan dient der Übertragung eines Schlepp- bzw. Torsionsmomentes das durch eine Anzahl Innen- Bremslamellen 22 und Außenbremslamellen 23 erzeugt wird. Die Außenbremslamellen sind in einem abwechselnd mit den Innen- Bremslamellen in einem Kolbenelement 24 aufgenommen. Das Kol­ benelement 24 ist gleitbewegbar in einem Topfelement 25 aufge­ nommen. Im Inneren des Topfelementes 25 ist eine Führungsein­ richtung 26 vorgesehen die mit dem Kolbenelement 24 in Eingriff steht. Die Führungseinrichtung erlaubt eine Bewegung des Kol­ benelementes 24 entlang einer Längsachse (hier X-Achse) des Topfelementes, verhindert jedoch eine Drehbewegung des Kol­ benelementes 24 um die genannte Längsachse. Das Kopplungsorgan 21 ist durch die Bewegungseinrichtung 20 hindurch in Richtung der genannten Längsachse (X) verschiebbar. Eine Verlagerungsbe­ wegung des Kolbenelementes 24 entlang der Längsachse des Topfe­ lementes 25 wird durch eine Fluidverlagerung der Fluid- Teilmengen ρ1 und ρ2 verzögert. Diese translatorische Bewegung kann beispielsweise über einen Zahnstangenmechanismus zur Er­ zeugung eines um die zweite Achse wirksamen Bremsmomentes her­ angezogen werden.
Das in dem Fluidraum 12 aufgenommene Fluid ist ein elektrorheo­ logisches Fluid, sowohl das durch das Koppelungsorgan 20 über­ tragbare Torsionsmoment M als auch die durch das Koppelungsor­ gan 20 übertragbare Verschiebekraft F ist über die, an Elektro­ den A, B und C angelegte Spannung stufenlos veränderbar.
Die Elektrode A entspricht hier dem in Fig. 1 dargestellten Schleifkontakt 19 und bildet hier eine Masse-Elektrode die mit dem Topfelement 25 das aus einem leitfähigen Material gefertigt ist verbunden ist. Die Elektrode B entspricht dem Bund 16 in Fig. 1. Die Elektrode C entspricht der in Fig. 1 durch das Be­ zugszeichen 18 gekennzeichneten Elektrode. Durch die Einstel­ lung bestimmter Spannungs-Potentialunterschiede zwischen dem Topfelement 25, dem Kolbenelement 24 und den Innen- Bremslamellen 22 können das Torsionsmoment M und die Verschie­ bekraft F stufenlos eingestellt werden.
Das Torsionsmoment wird hierbei durch die veränderbare Flui­ dreibungskraft zwischen den Innen- und Außen-Bremslamellen ein­ gestellt (Potentialunterschied zwischen den Elektroden B und C). Die Verschiebekraft F wird über den Potential-Unterschied zwischen den Elektroden A und B eingestellt. Die Elektrode B bildet hierbei im Unterschied zu einem für die Verfolgegelen­ keinrichtung nach Fig. 1 vorgesehenen Leistungsschaltkreis, die Mittelpunktselektrode.
Die Elektroden A, B und c verbinden die Verzögerungseinrichtung mit dem in Fig. 2 durch das Bezugszeichen 26 versehenen Lei­ stungsschaltkreis 26. Dieser Leistungsschaltkreis umfaßt einen durch eine Spule/Kondensatorschaltung gebildeten Schwingkreis zur Erzeugung der an die Elektroden A, B und C anzulegenden Hochspannungen. Aufgrund des hohen Widerstandes des in dem Fluidraum aufgenommenen elektrorheologischen Fluides ist der über die Elektroden A, B und C fließende Strom nur gering. Als Energiequelle für ca. 15 Betriebsstunden haben sich zwei in Se­ rie geschaltete 9 V-Blockbatterien als ausreichend erwiesen.
Die Spannungsquelle und der Leistungsschaltkreis sind mit Vor­ teil in das in Fig. 1 dargestellte Basisteil integriert. Der Leistungsschaltkreis 26 ist über eine Anzahl Verbindungsleitun­ gen 27 mit einer Steuereinheit 28 verbunden. Die Steuereinheit 28 wird in vorteilhafter Weise durch die für den Leistungs­ schaltkreis vorgesehene Spannungsquelle mit Spannung versorgt.
Die hier dargestellte Steuereinheit 28 ist mit einer Anzahl Si­ gnalleitungen 29 versehen über welche die Temperatur des in dem Fluidraum aufgenommenen Fluides, die Momentanposition der Ver­ folgegelenkeinrichtung, das momentane Bremsmoment um jede Ach­ se, der momentan-Strom in der Verzögerungseinrichtung und ggf. die momentan eingestellte Brennweite eines Objektives erfaßt werden.
Die Steuereinheit 28 ist ferner mit einer Vorgabeeinrichtung 30 gekoppelt über welche eine bestimmte Gelenk-Schlepp­ charakteristik vorgegeben werden kann. Auf Grundlage der durch die Vorgabeeinrichtung 30 die beispielsweise aus ledig­ lich einem oder zwei Potentiometern bestehen kann, und den an den Signalleitungen 29 anliegenden Signalen ermittelt die Steu­ ereinheit 28 die erforderlichen Spannungspotentiale für die Elektroden A, B und C. Die Spannungspotentiale werden durch die Steuereinheit 28 ggf. unabhängig von der Vorgabeeinrichtung in einem geschlossenen Regelkreis laufend verändert.
Die Steuereinheit 28 umfaßt in vorteilhafter Weise eine pro­ grammierte Rechnereinrichtung die auf eine beispielsweise durch ein Eprom gebildete Speichereinrichtung Zugriff hat in welcher Kennfelddaten für unterschiedlichste Bremscharakteristika abge­ legt sind.
Die Vorgabeeinrichtung ist in vorteilhafter Weise in einen Füh­ rungsgriff zur Bewegung des Verfolgegelenkes integriert und ist während der Durchführung einer Nachführbewegung betätigbar, so daß über den Führungsgriff die Bremscharakteristik veränderbar ist. Der Führungsgriff ist mit der Verfolgegelenkvorrichtung in vorteilhafter Weise federelastisch gekoppelt, so daß durch ent­ sprechende Verspannung des Führungsgriffes gegenüber dem zwei­ ten Gelenkteil (Fig. 1) ein Antriebsmoment vorgegeben werden kann. Durch entsprechende Verspannung des Führungsgriffes kann beispielsweise eine Sollposition der Gelenkvorrichtung vorgege­ ben werden die über entsprechend dosierte Änderung der Schlepp­ momente um die Achse X und die Achse Y überschwingungsfrei an­ fahrbar ist.
Unter Bezugnahme auf Fig. 3 soll die Funktionsweise einer be­ vorzugten Ausführungsform der Verfolgegelenkvorrichtung nach­ folgend beschrieben werden:
Zur Video-Aufzeichnung eines Autorennens ist eine Videokamera auf dem zweiten Gelenkteil 2 der Verfolgegelenkvorrichtung mon­ tiert und über einen ebenfalls mit dem zweiten Gelenkteil ge­ koppelten Führungsgriff bewegbar. Die Kamera ist mit der Steu­ ereinheit 28 über eine Signalleitung (29) verbunden. Über diese Signalleitung erfaßt die Steuereinheit 28 u. a. die momentane Einstellung eines Objektives der Kamera.
Die Kamera ist zunächst entsprechend dem Pfeil f1 ausgerichtet und erfaßt ein sich aus großer Entfernung näherndes Fahrzeug. Sowohl das Bremsmoment um die erste Achse X als auch um die zweite Achse Y werden auf einen vergleichsweise hohen Wert ein­ gestellt.
Hierzu gibt die Steuereinheit 28 entsprechende Signale an den Leistungsschaltkreis 26. Der Leistungsschaltkreis 26 legt hier­ bei sowohl an den Bund 16 als auch an die Elektrode 18 eine Spannung von bsw. jeweils 8 kV. Hierbei erhöht sich die Visko­ sität des in einem Spaltbereich zwischen den Walzen 14 und 15 und dem ersten Gelenkteil 1 aufgenommenen elektrorheologischen Mediums. Dadurch entsteht ein vergleichsweise hohes Bremsmoment sowohl um die Achse X als auch um die Achse Y. Mit ständig kleiner werdendem Abstand des durch die Kamera erfaßten Objek­ tes zu der Kamera selbst wird entsprechend der über eine Schär­ femesseinrichtung automatisch eingestellten Brennweite auch das Bremsmoment um die erste Achse X kontinuierlich verändert. Das Bremsmoment um die erste Achse wird hierbei im wesentlichen proportional zur momentanen Brennweite allmählich bis auf einen ca. 1/3 des Anfangsbremsmomentes betragenden Wert bei erreichen der Brennweite f2 eingestellt. Hierzu hierzu wird unter Berück­ sichtigung des bei der Momentantemperatur des rheologischen Fluides zu erwartenden Zusammenhangs zwischen Spannungsänderung und Viskositätsänderung der Potentialunterschied zwischen der Walze 14 und dem ersten Gelenkteil auf beispielsweise 2,5 kV abgesenkt.
Der Potentialunterschied zwischen der zweiten Walze 15 und dem ersten Gelenkteil 1 wird nur auf 6 kV abgesenkt, da über die Vorgabeeinrichtung 30 eine schwächere Abhängigkeit des Bremsmo­ mentes von der momentanen Brennweite vorgegeben wurde.
Während die Kamera im Rahmen einer zunächst sehr raschen Schwenkbewegung allmählich in Richtung des Pfeiles f3 ge­ schwenkt wird erhöht sich auch der Potentialunterschied der Walzen 14 und 15 gegenüber dem ersten Gelenkteil 1 so daß hier­ bei wieder ein höheres Schleppmoment wirksam wird.
Um ein extrem rasches Zurückschwenken der Kamera aus der Rich­ tung f3 zu ermöglichen wird über einen an dem Führungsgriff vorgesehenen Schaltknopf ein Signal erzeugt, das die Steuerein­ heit 28 veranlaßt während der Dauer des Niederdrückens des Knopfes den Potentialunterschied der Walzen 14 und 15 gegenüber dem ersten Gehäuseteil auf einen geringen Wert insbesondere 0 V abzusenken, dadurch wird es möglich, die Kamera rasch wieder in die Ausgangsposition gemäß Pfeil f1 zu bringen. Durch Doppel­ klicken des Betätigungsknopfes wird eine Fixierbremseinrichtung aktiviert die eine Spule aufweist die eine an dem ersten Ge­ lenkteil angebrachte Bremslammelle mit dem zweiten Gelenkteil 2 derart in Eingriff bringt, daß eine Bewegung des zweiten Gelenk­ teiles 2 relativ zu dem ersten Gelenkteil 1 um die zweite Achse y unterbunden ist. Durch nochmaliges Betätigen des Schaltknop­ fes kann der Bremszustand gelöst werden und die Nachführbewe­ gung des Verfolgegelenks erfolgt wieder unter der entsprechend der Steuereinheit 28 eingeregelten Schleppcharakteristik.
Die Erfindung ist nicht auf die vorangehend beschriebenen Aus­ führungsformen beschränkt. Beispielsweise ist es auch möglich anstelle der in Fig. 1 dargestellten Walzen auch Bremslamel­ lenpackungen zu verwenden wie sie in Verbindung mit dem in Fig. 2 vereinfacht dargestellten Kolbenelement vorgesehen sind. Es ist auch möglich für jede Verzögerungseinrichtung einen se­ paraten Fluidraum und ggf. separate Temperaturerfassungsein­ richtungen vorzusehen. Anstelle eines elektrorheologischen Fluides können auch andere Fluide verwendet werden, deren Fließverhalten in einstellbarer Weise veränderbar ist. Anstelle eines auf Silikonölbasis hergestellten Fluides können auch rheologische Mineral-Seifen oder magnet-rheologische Fluide An­ wendung finden. Insbesondere bei, für den Kurzzeiteinsatz vor­ gesehenen Verfolgegelenkeinrichtungen ist es möglich auf eine Rechnereinrichtung bzw auf die Steuereinheit zu verzichten und das gewünschte Schleppmoment über eine unmittelbar in den Lei­ stungsschaltkreis integrierte Vorgabeeinrichtung einzustellen.

Claims (41)

1. Verfolgegelenkvorrichtung mit:
  • - einer ersten Gelenkeinrichtung zur Lagerung eines ersten Ge­ lenkteiles in wenigstens schwenkbewegbarer Weise relativ zu ei­ nem Basisteil,
  • - einer zweiten Gelenkeinrichtung zur Lagerung eines zweiten Gelenkteiles in wenigstens schwenkbewegbarer Weise relativ zu dem ersten Gelenkteil, und
  • - einer Verzögerungseinrichtung zum Verzögern einer Relativbe­ wegung zwischen dem ersten Gelenkteil und dem Basisteil um eine erste Achse und/oder zum Verzögern einer Relativbewegung zwi­ schen dem zweiten Gelenkteil und dem ersten Gelenkteil um eine zweite Achse,
  • - wobei die Verzögerungseinrichtung einen Fluidraum aufweist in dem ein Fluid aufgenommen ist dessen Fließverhalten nach Maßga­ be einer Steuereinheit veränderbar ist, zur kontinuierlichen Änderung eines um die erste Achse und/oder um die zweite Achse wirksamen Bremsmomentes in einstellbarer Weise.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die erste Achse und die zweite Achse zueinander senkrecht verlau­ fen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß die erste Achse und die zweite Achse in einer Ebene verlau­ fen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß die erste Achse und die zweite Achse voneinander beabstan­ det verlaufen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der ersten Achse zu der zweiten Achse veränderbar ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Verzögerungsmoment um die erste Achse stufen­ los einstellbar ist.
7. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6 da­ durch gekennzeichnet, daß das Verzögerungsmoment um die zweite Achse stufenlos einstellbar ist.
8. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7 da­ durch gekennzeichnet, daß eine Einstelleinrichtung vorgesehen ist die einen Leistungsschaltkreis aufweist, zur Steuerung des Verzögerungsmomentes um wenigstens die erste oder die zweite Achse.
9. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8 da­ durch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung eine Rech­ nereinrichtung umfaßt zur Errechnung eines Soll-Ver­ zögerungsmomentes zur Verzögerung der Drehbewegung um wenig­ stens die erste oder die zweite Achse.
10. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9 da­ durch gekennzeichnet, daß eine Positionserfassungseinrichtung vorgesehen ist zur Erfassung einer momentanen Schwenkposition wenigstens des ersten Gelenkteiles relativ zu dem Basisteil oder des zweiten Gelenkteiles relativ zu dem ersten Gelenkteil.
11. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10 dadurch gekennzeichnet, daß die Rechnereinrichtung mit der Po­ sitionserfassungseinrichtung verbunden ist und eine Rechen­ schaltung umfaßt zur Bestimmung eines Soll-Ver­ zögerungsmomentes in Abhängigkeit von der momentanen Rela­ tivposition der Gelenkteile zueinander und/oder der Momentan-Ge­ schwindigkeit der Gelenkteile zueinander und/oder der Momen­ tan-Beschleunigung der Gelenkteile zueinander.
12. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11 dadurch gekennzeichnet, daß die Rechnereinrichtung mit einer Brennweitenerfassungseinrichtung verbindbar ist, zur Einstel­ lung eines Soll-Verzögerungsmomentes in Abhängigkeit von der momentanen Brennweite.
13. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12 dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung eine Einga­ beeinrichtung umfaßt, zur Auswahl oder zur Eingabe eines be­ stimmten Verzögerungsmodus.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabeeinrichtung ein Potentiometer umfaßt.
15. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 14 dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabeeinrichtung dem Basisteil oder einem der beiden Gelenkteile benachbart angeordnet ist.
16. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 15 dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabeeinrichtung im Bereich eines Führungsgriffes angeordnet ist.
17. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 16 dadurch gekennzeichnet, daß die Fluidbremseinrichtung einen Fluidraum aufweist in dem ein rheologisches Fluid aufgenommen ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17 dadurch gekennzeichnet, daß das rheologische Fluid ein elektro-rheologisches Fluid ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18 dadurch gekennzeich­ net, daß das rheologische Fluid ein magneto-rheologisches Fluid ist.
20. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 17 bis 19 dadurch gekennzeichnet, daß das in dem Fluidraum aufgenommene Fluid ein elektrostriktives Fluid ist.
21. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 21 dadurch gekennzeichnet, daß in der Fluidbremseinrichtung ein Scherspaltraum gebildet ist zur Übertragung einer Fluid- Scherkraft.
22. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 21 dadurch gekennzeichnet, daß die Fluid-Scherkraft nach Maßgabe der Einstelleinrichtung einstellbar ist.
23. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 22 dadurch gekennzeichnet, daß die Fluidbremseinrichtung eine Drosseldurchgangseinrichtung aufweist und daß die Drosselwir­ kung der Drosseldurchgangseinrichtung nach Maßgabe der Einstel­ leinrichtung einstellbar ist.
24. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 23 dadurch gekennzeichnet, daß in dem Scherspaltraum und/oder in der Drosseldurchgangseinrichtung ein Elektrodenpaar vorgesehen ist und daß das Elektrodenpaar mit dem Leistungsschaltkreis ver­ bunden ist.
25. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 24 dadurch gekennzeichnet, daß der Leistungsschaltkreis an das Elektrodenpaar eine Spannung im Bereich von 0 bis 10 kV anlegt.
26. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 25 dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Elektroden im Be­ reich von 0.5 bis 3 mm liegt.
27. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 26 dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungseinrichtung eine Anzahl Bremslamellen umfaßt.
28. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 27 dadurch gekennzeichnet, daß eine Verzögerungsmomenterfassungs­ einrichtung vorgesehen ist, zur Erfassung des Verzögerungsmo­ mentes.
29. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 28 dadurch gekennzeichnet, daß eine Temperaturerfassungseinrich­ tung vorgesehen ist, zur Erfassung der Temperatur des Fluides in der Fluidbremseinrichtung.
30. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 29 dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungsmomenterfassungs­ einrichtung mit der Rechnereinrichtung gekoppelt ist, und daß in der Rechnereinrichtung eine Vergleichseinrichtung vorgesehen ist zur Durchführung eines Soll/Ist Vergleiches wobei eine Ab­ weichung zwischen einem Sollwert und einem Ist-Wert des jewei­ ligen Verzögerungsmomentes durch über den Leistungsschaltkreis kompensiert ist.
31. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 30 dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungseinrichtung zur Er­ zeugung eines Schlepp-Momentes um die erste Achse und die Ver­ zögerungseinrichtung zur Erzeugung eines Schlepp-Momentes um die zweite Achse in einer gemeinsamen Behältereinrichtung auf­ genommen sind.
32. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 31 dadurch gekennzeichnet, daß das Schlepp-Moment um eine der Achsen durch ein Torsionsscherfeld erzeugt ist, und das Schlepp-Mo­ ment um die andere Achse durch eine Drosseleinrichtung und/oder ein Linear-Scherfeld erzeugt ist.
33. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 32 dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Gelenkteil mit einer Be­ festigungseinrichtung versehen ist zur Befestigung einer Kame­ ra.
34. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 31 dadurch gekennzeichnet, daß eine Fixiereinrichtung vorgesehen ist, zur Fixierung wenigstens der Relativposition des zweiten Gelenkteiles relativ zu dem ersten Gelenkteil.
35. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 34 dadurch gekennzeichnet, daß die Fixiereinrichtung eine Klemm­ schraube aufweist.
36. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 35 dadurch gekennzeichnet, daß das Basisteil mit einer Stativ- oder Träger-Befestigungseinrichtung versehen ist, zur Befesti­ gung des Basisteiles an einem Stativ oder an einer Trägerein­ richtung.
37. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 36 dadurch gekennzeichnet, daß der Leistungsschaltkreis in das Ba­ sisteil oder das erste Gelenkteil, oder das zweite Gelenkteil integriert ist.
38. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 37 dadurch gekennzeichnet, daß im inneren des ersten Gelenkteiles eine Schleifkontakteinrichtung vorgesehen ist, zur Spannungs­ versorgung einer zur Steuerung eines Schleppmomentes um die zweite Achse (Y) vorgesehenen Elektrodeneinrichtung.
39. Verfahren zur Steuerung des dynamischen Führungsverhaltens einer Verfolgegelenkvorrichtung mit den Schritten:
  • - Erfassen eines Soll-Verzögerungsmomentes um eine erste Achse,
  • - Erfassen eines Soll-Verzögerungsmomentes um eine zweite Achse quer zur ersten Achse,
  • - Einstellen der Viskosität eines in einer Verzögerungseinrich­ tung aufgenommenen, hinsichtlich seines Fließverhaltens verän­ derbaren, Fluides jeweils nach Maßgabe des erfaßten Soll-Ver­ zögerungsmomentes derart, daß die Verzögerungseinrichtung ein Schleppmoment um die erste oder die zweite Achse erzeugt das weitgehend dem jeweiligen Soll-Verzögerungsmoment ent­ spricht.
40. Verfahren nach Anspruch 39 dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung der Viskosität des Fluides die Temperatur des Flui­ des erfaßt wird.
41. Verfahren nach Anspruch 39 oder 40 dadurch gekennzeichnet, daß das jeweilige Soll-Verzögerungsmoment aus einem Kennfeld ermittelt wird.
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