DE2140141A1

DE2140141A1 - Drehsteife, temperaturempfindlichkeitseliminierende Verbindung zwischen zwei flächigen Bauteilen bei Präzisions-Meßinstrumenten

Info

Publication number: DE2140141A1
Application number: DE19712140141
Authority: DE
Inventors: Nils Gunnar; Rennerfeit Gustav Bernhard; Lidingö Bernhard (Schweden). P GOId 5-02
Original assignee: AGA AB
Current assignee: AGA AB
Priority date: 1970-08-28
Filing date: 1971-08-10
Publication date: 1972-03-02
Also published as: AU3282371A; FR2105926A5

Description

DipL-Ing.Ή. Strohschänk

8 München 60 io.8.1971

MusSutitrafie S . 269-945P .

IGA AETISBOMG LidIngo / Schweden

Drehsteife. temperaturempfindlichkeitseliminierende Verbindung zwischen zwei flächigen Bauteilen bei Präzlslons-Messinstrumenten.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung, um bei Präzisions-Messinstrumenten mit zwei miteinander verbundenen. flächigen Bauteilen in Form von Ringen* Platten ο.dgl., die untereinander verschiedene Semperaturausdehnungskoeffizienten haben, diese Bauteile drehsteif miteinander zu verbinden.

Ein bedeutungsvolles Gebiet für die Anwendung der Erfindung sind geodätische Instrumente für' lÄngen» und Winkelmessungen im Freien bei sehr verschiedenen lemperaturwerten im Sommer bzw. Winter sowie mit sehr grosser Genauigkeit bezüglich der Skaleneinstellung der Instrumente. Derartige Sheoöolite- haben ein Axiallager mit grossem Diirchmesser, das aus zwei ebenen gehärteten

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Stahlpiatteh mit dazwischenliegenden Zugein besteht. Die -untere Platte stellt dabei den Puss des Theodolites dar, der durch Justierschrauben am Stativ befestigt ist. Auf der oberen Platte .ist die Gabel befestigt, die ihrerseits den Theodolittubus trägt. Die Gabel wird aus Gewiehtsgründen gewöhnlich aus Aluminium hergestellt und es hat sich stets als ein schwieriges Konstruktionsproblem erwiesen, auf zufriedenstellende Art und Weise die Gabel an der Stahlplatte zu befestigen. Gewöhnlich befestigt man die Gabel an der genannten Platte durch Schrauben. Aus Stabilitätsgründen wünscht man dabei, die Schrauben möglichst weit von der Mitte entfernt anzubringen. Es hat sich indessen erwiesen,

w dass man aufgrund der verschiedenen Längenausdehnung zwischen dem Material der Gabel und der Stahlplatte in der Verschraubung Spannungen und Deformationen zwischen der Gabel und der Lagerbahn der Stahlplatte erhält. Ausserdem können Schrumpfungen auftreten. Bringt man andererseits die Schrauben in der ITähe der Mitte an, verliert man - wie sich erwiesen hat - Stabilität ohne dabei völlig die Gefahr von Verformungen bei hohen oder niedrigen Temperaturen beseitigen zu können.

Die vorliegende Erfindung hat sum Zweck, mit einfachen Mitteln derartigen Schwierigkeiten zu entgehen, indem die obere Platte aus zwei Bauteilen aus verschiedenem Material ausgeführt wird, wobei das mit der Gabel oder einem anderen Instrumenten-

fc teil zu verbindende Bauteil aus einem Material mit dem gleichen Mngenausdehnungskoeffizienten wie die Gabel usw. ausgeführt wird. Eine drehsteife Verbindung zwischen den beiden flächenförmigen Bauteilen in derartigen Präzisions-Messinstrumenten wird erfindungsgemäss dadurch gewährleistet, dass die Verbin- \ ■ dung zwischen dan genannten, verschieden temperatur empfind liehen,

flächenförmigen Baiiteilen aus einer Anzahl von Zungen besteht, j die in Radiälrichtung geringe Steifheit haben. In peripherer j und Axialrichtung v/eisen sie dagegen erfindungßgemäss grosse

Steifheit auf, Zweckmässigerweise sind die Zungen senkrecht zur j Hauptäbmessung der Bauteile orientiert und auf einer Kreislinie angeordnet und können in das eine der Bauteile eingegossen und eventuell einstückig mit dem anderen Bauteil aus dem gleichen •Material wie das.andere ausgeführt sein.

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Die Erfindung sei nun naher im Anschluss an "beiliegende Zeichnung "beschrieben, die einen Querschnitt durch eine beispielsweise Aiisführungsform einer drehsteifen, temperaturempfindlichkeitseliminierenden Verbindung zwischen zwei flächigen Bauteilen zeigt, die beispielsweise einen geeigneten Fuss einer Theodolitenltonstruktion darstellen.

Die in der Zeichnung dargestellte, beispielsweise als ein Puss eines Messinstruments oder als andere Unterlage geeignete Konstruktion besteht aus einem oberen und einem unteren kreis- oder ringförmigen Bauteil 1 bzw. 2. ·

T/enn die Konstruktion als Puss eines Theodolites verwendet wird, bildet das untere Bauteil 2 einen G-leitring, der mit seiner unteren, feinbearbeitenden, beispielsweise geläppten Fläche auf ICugeln 3 abrollt, die durch einen Kugelring 4 zusammengehalten v/erden, und ihrerseits auf einer lagerplatte 5 abrollen. In Kadi air ichtung wird dabei der G-leitring oder das Bauteil 2 durch einen auf der Platte 5 vorgesehenen aufrechtstehenden Zapfen 6 geführt, wie später noch näher beschrieben wird.

Das Bauteil 2 ist mit einer ausgedrehten zylindrischen Zone 7 versehen, in die TJ-förmige Öffnungen 8 eingefräst sind, ■ so dass sich eine Anzahl von aufrechtstehenden dünnen Zungen 9 bildet. Die Zungen 9 sind an ihren oberen Enden dicker ausgeführt und eingegossen, eingeleimt, festgeschraubt, eingeschrumpft oder eingepresst in das zweite flächenfb'rmige Bauteil 1. Die Zungen 9 sind somit zweckmässigerweise einstückig mit dem Bauteil 2 aus dem gleichen Material ausgeführt, zweckmässigerweise aus Stahl. Sie haben geringe Dicke, beispielsweise 0,5 mm, so dass sie in Radiairichtung geringe Steifheit haben. Sie sind indessen gleichzeitig verhältnismässig breit und haben dadurch in peripherer und Axialrichtung grosse Steifheit.

Man erhält auf diese Art und Weise eine drehsteife aber gleichzeitig eine gewisse Elastizität aufweisende Verbindung, die durch Temperaturschwankungen verursachte Längenausdehnungsdifferenzen "zwischen den Bauteilen 1 und 2 aufnehmen kann. '.

Wie oben genannt, erhält man durch den Zapfen 6 eine Zentrierung des Theodolitenfusses auf der Lagerplatte 5. Dieser Zapfen

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ist nämlich in eine Büchse 10 eingeführt, die über das Bauteil 1 und die Zungen 9 die Führung vom Zapfen 6 a.uf das Bauteil 2 überführt.

Bei der auf der Zeichnung dargestellten Ausführungsform ist die The.odolitengabel 12 durch Schrauben 13 an den Ansätzen 11 festgeschraubt.

Auf dem Zapfen β ist im Bauteil 1 eine Skalenscheibe einstellbar vorgesehen, die beispielsweise durch auf dem Bauteil 1 vorgesehene optische Organe abgelesen werden kann.

Durch eine auf das obere Ende des Zapfens 6 aufgeschraubte Mutter o.dgl. werden die Pusskonstruktion und die Lagerplatte zusammengehalten.

Ss hat sich erwiesen, dass die dargestellte und oben beschriebene Konstruktion, wobei die Zungen 9 des Stahlrings wie erwähnt entweder am Aluminiumring 1 festgeleimt sind oder eventuell beim Giessen desselben eventuell eingegossen oder anderweitig befestigt v/erden, die sonst auftretenden Nachteile völlig beseitigt. Zwar überführen die Stahlzungen, da sie fest mit dem Aluminiumring 1 verspannt sind, ein verzerrendes Moment auf denselben. Es hat sich aber in der Praxis erwiesen, dass dieses Moment leicht berechnet und auf einem unkritischen Wert gehalten werden kann.

Obgleich die Erfindung im Anschluss an eine Ausführungsform derselben beschrieben wurde, kann sie dennoch beliebig im Rahmen der nachstehenden Patentansprüche abgewandelt werden.

- Patentansprüche -

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Claims

S 2U0U1

Patentansprüche.

h.) Anordnung, um "bei Präzisions-Messinstrumenten mit zwei miteinander verbundenen, flächigen Bauteilen in Form von ■Ringen, Platten o.dgl. zur Aufnahme von Instrumenten usw., wobei diese Bauteile untereinander verschiedene Temperaturkoeffizienten aufweisen, die genannten Bauteile drehsteif miteinander zu verbinden, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen den genannten, verschieden temperaturempfindlichen flächigen Bauteilen (1, 2) aus einer Anzahl von Zungen (9) besteht, die in Radialrichtung geringe Steifheit aufweisen. '
2. Verbindungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zungen hauptsächlich senkrecht zur Hauptabmessung der Bauteile (1, 2) angeordnet sind, zweckmässigerweise auf einer Kreislinie.
J>. Verbindungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zungen (9) grosse Steifheit in peripherer und Axialrichtung aufweisen.
4. Verbindungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zungen. (9) zumindest am einen Ende in das eine Bauteil (1) eingegossen sind.
5·; Verbindungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zungen (9) zumindest am einen Ende in das eine Bauteil (1) eingeleimt sind.
6. Verbindungsanordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, dass die Zungen (9) einstückig und aus dem gleichen Material wie das andere Bauteil (2) ausgeführt sind.

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