DE2166249C3 - Allseitig kippbare Lagerung eines optischen Geräts auf einem Träger - Google Patents
Allseitig kippbare Lagerung eines optischen Geräts auf einem TrägerInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine allseitig kippbare Lagerung eines optischen Gerätes auf einem Träger
mittels eines an diesem drehbar gelagerten und durch Antrieb in Umlauf versetzten Läufers, an dem das optische
Gerät drehbar gelagert ist.
Bei einer bekannten Lagerung dieser Art erhält der Läufer einen so hohen Drall, daß er als Kreiselläufer
wirkend das optische Gerät zu stabilisieren vermag. Dabei ist der Läufer durch ein Wälzlager gleichachsig
und nicht kippbar an dem Träger gelagert und hält mittels einer kugeligen Lagerfläche das optische Gerät in
einem allseitig kippbaren Zustand. Wenn es gegenüber dem Läufer eine Kippbewegung ausführt, dann tritt dabei
an der kugeligen Lagerfläche eine entsprechende Reibung auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gerade diese Reibung zu vermeiden. Diese Aufgabe ist dadurch
gelöst, daß der Läufer, auf dem das optische Gerät gleichachsig mittels eines Wälzlagers gelagert ist, auf
einer im Träger gelagerten angetriebenen Welle durch ein an sich bekanntes dynamisch abgestimmtes Federkardangelenk
befestigt ist, dessen Kardankörper mit dem Läufer und der Welle durch Federn derart verbunden
ist, daß er relativ zur Welle unter Verformung einiger Federn um eine zur Wellenachse senkrechte erste
Kardanachse schwenkbar und der Läufer relativ zum Kardankörper unter Verformung anderer Federn um
eine zur Läuferachse und zur ersten Kardanachse senkrechte zweite Kardanachse schwenkbar ist.
Derartige dynamisch abgestimmte Federkardangelenke sind an sich bekannt. Sie zeichnen sich dadurch fio
aus, daß die durch sie verbundenen Geräteteile eine gegenseitige Kippbewegung ausführen können, ohne
daß dieser dabei irgendwelche Kräfte, etwa Reibung oder Federrückstellkräfte, entgegenwirken. Aus diesem
Grunde hat man bisher dynamisch abgestimmte Feder- &5
kardangeienke dazu verwendet, einen ringförmigen Kreiselkörper eines Kreiselmeßgeräts auf seiner Antriebswelle
anzuordnen.
Ebenso wie bei der oben erläuterten bekannten kippbaren Lagerung eines optischen Geräts auf einem Träger
kann auch hier der Läufer einen Kreiselläufer bilden, um das optische Gerät zu stabilisieren.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in der Zeichnung erläutert. In dieser ist ein Axialschnitt
durch das schematisch angedeutete optische Gerät, den Träger und das Federkardangelenk wiedergegeben.
Der Träger besteht aus einem Stativ, in welchem eine um eine lotrechte Achse A umlaufende Welle 10
gelagert ist Diese Welle wird durch einen Elektromotor mit einer ganz bestimmten Drehzahl angetrieben.
Sie ragt in den Innenlaufring 110 eines Kugellagers hinein,
dessen Außenlaufring das optische Gerät 12 trägt. Dieses ist nur schematisch angedeutet. Das Kugellager
ist gleichachsig zur Welle 10 angeordnet. Der Innenlaufring 110 ist relativ zur Welle i0 um zwei einander
schneidende Kardanachsen ßund C kippbar, kann sich aber relativ zur Welle 10 um die Achse A nicht drehen,
die durch den Schnittpunkt der beiden Kardanachsen senkrecht zu diesen verläuft.
Der Innenlaufring 110 umgibt einen zweiteiligen Kardankörper, der aus einem oberen topfförmigen Teil
26 und einem in diesen eingeschobenen unteren Teil 25 besteht und einen allseitigen Abstand von der Nabe 16
und dem Innenlaufring 110 einhält. Durch Blattfedern, die nachstehend im einzelnen erläutert werden, sind die
drei Bauteile des Federkardangelenks, nämlich die Nabe 16, der Kardankörper 25, 26 und der Innenlaufring
110 so miteinander verbunden, daß der Innenlaufring und der Kardankörper um die Kardanachse B relativ
zueinander kippen können, während der Kardankörper und die Nabe 16 um die zweite Kardanachse C
relativ zueinander kippen können. Die Kardanachse S liegt in der Zeichenebene und die Kardanachse C steht
senkrecht darauf.
Der obere Flansch des Kardankörpers hat radiale, außen offene Schlitze, die in der Zeichenebene liegen.
Diese Schlitze nehmen die äußeren Enden von lotrechten Blattfedern 20 auf. Auch der untere Flansch des
Kardankörpers hat zwei solche Schlitze. In diesen sind die unteren Enden von Blattfedern 20 eingesteckt und
befestigt. Die anderen Enden der beiden Blattfedern liegen an einem Segment 14 an, das am Innerilaufring
110 befestigt ist. Zu diesem Zweck können die lotrechten Blattfedern 20 von einem waagerechten Blattfederstreifen
abgekantet sein, der mittels eines Klemmkörpers 15 auf dem Segment 14 befestigt ist, das seinerseits
am Innenlaufring 110 fest angebracht ist, z. B. mit Hilfe
von Befestigungsmitteln 112.
Die vier Blattfedern 20, die, in der Zeichenebene liegend, den Kardankörper 25, 26 mit dem Innenlaufring
110 verbinden, gestatten eine relative Kippbewegung um die Kardanachse B, sind jedoch unnachgiebig gegenüber
Kräften, die den Innenlaufring 110 und den Kardankörper 25, 26 in Richtung der Achse A relativ
zueinander zu verschieben suchen.
Auf der Nabe 16 ist durch einen Ring 17 der Mittelteil einer ebenen Blattfeder 38 befestigt. Von diesem
Mittelteil gehen vier im Winkelabstand von 90° angeordnete Arme ab, deren äußere Enden am Laufring
110 befestigt sind. Die Feder 38 ist unnachgiebig gegenüber
radial wirkenden Kräften, die eine Relativverschiebung zwischen dem Laufring 110 und der Nabe 16
zu bewirken suchen. Jedoch gestattet die Feder 38 die relativen Kippbewegungen der Nabe zum Laufring 110
um die Kardanachsen ßund C.
Die Nabe 16 hat zwei radiale Arme, die in der Richtung der Achse C nach außen ragen und an ihren Enden
je zwei Blattfedern tragen, die ähn'ich gestaltet und angeordnet sind wie die Blattfedern 20. Die Enden
dieser Blattfedern sind nämlich in außen offenen radialen lotrechten Schlitzen befestigt, die am oberen und
unteren Flansch des Kardankörpers 25, 26 vorgesehen sind. Diese Blattfedern liegen in der die Achsen A und
C aufnehmerden Ebene. Sie sind unnachgiebig gegenüber Kräften, welche den Kardankörper 25, 26 und die
Nabe 16 in Richtung der Achse A relativ zu verschieben suchen. Sie gestauen jedoch eine relative Kippbewegung
der Nab·; und des Kardankörpers um die Achse C
Der Kardankörper 25, 26 ist also relativ zur Nabe 16 unter Verformung der nicht dargestellten Federn um
die Kardanachse C drehbar, während der Laufring 110 relativ zum Kardankörper 25,26 unter Verformung der
Federn 20 um die Kardanachse B drehbar ist. Die speichenähnlich angeordneten Arme der Feder 38 und die
lotrechten Blattfedern verhindern daher eine gegenseitige translatorische Bewegung von Kardankörper,
Laufring und Nabe.
Bei diesem Kardangelenk suchen die Federn bei niedriger Drehzahl oder im Ruhezustand den Laufring
und die Welle in der gleichachsigen Lage zu halten oder sie mit einer gewissen Rückstellkraft in diese zurückzuführen,
wenn sie einen Winkel miteinander bilden sollten. Wenn die Drehzahl der Welle 10 und des
lnnenlaufringes 110 aber einen bestimmten Wert einhält, auf den die Anordnung dynamisch abgestimmt ist,
dann übt der um seine Kardanachse A und B schwingende
Kardankörper 25, 26 auf den Laufring 110 und auf die Welle 10 Massenkräfte aus, die das Federrückstellmoment
aufheben. Das hat dann zur Folge, daß auf den Laufring 110 keinerlei Kräfte wirken, die seine
Umlaufachse zu kippen suchen. Bei geeigneter Abstimmung der Gelenk-Parameter und der Drehzahl (»dynamische
Abstimmung«) können also die durch das Gelenk zwischen den dadurch verbundenen Körpern 10
und 110 übertragenen Kippmomente im Idealfall zu Null gemacht werden. In diesem Falle entsteht keine
Rückstellkraft bei einer gegenseitigen Kippbewegung der Welle 10 und des Laufringes 110.
Zum Zweck der dynamischen Abstimmung ist der Kardankörper mit einem in Richtung der Achse A verschraubbaren
Gewicht 36 versehen. Mit Hilfe dieses Gewichtes kann das Trägheitsmoment des Kardankörpers
genau eingestellt werden.
Die Masse des lnnenlaufrings 110 kann so vergrößert werden, daß dieser Innenlaufring als Kreiselläufer
wirkt. Er stabilisiert dann in an sich bekannter Weise das optische Gerät 12.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Allseitig kippbare Lagerung eines optischen Gerätes auf einem Träger mittels eines an diesem
drehbar gelagerten und durch Antrieb in Umlauf versetzten Läufers, an dem das optische Gerät
drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer (110), auf dem das optische
Gerät (12) gleichachsig mittels eines Wälzlagers ge- ι ο
lagert is», auf einer im Träger gelagerten angetriebenen Welle (10) durch ein an sich bekanntes dynamisch
abgestimmtes Federkardangelenk befestigt ist. dessen Kardankörper (24) mit dem Läufer (110)
und der Welle (10) durch Federn derart verbunden '5 ist, daß er relativ zur Welle unter Verformung einiger
Federn (20, 38) um eine zur Wellenachse senkrechte erste Kardanachse (B) schwenkbar und der
Läufer (110) relativ zum Kardankörper (24) unter Verformung anderer Federn (20, 38) um eine zur
Läuferachse und zur ersten Kardanachse senkrechte zweite Kardanachse (C) schwenkbar ist.
2. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer (110) einen Kreiselläufer
bildet.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19712166249 DE2166249C3 (de) | 1971-03-29 | Allseitig kippbare Lagerung eines optischen Geräts auf einem Träger |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19712166249 DE2166249C3 (de) | 1971-03-29 | Allseitig kippbare Lagerung eines optischen Geräts auf einem Träger |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2166249A1 DE2166249A1 (de) | 1973-06-20 |
DE2166249B2 DE2166249B2 (de) | 1975-07-24 |
DE2166249C3 true DE2166249C3 (de) | 1976-03-11 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102021133003A1 (de) | 2021-12-14 | 2023-06-15 | ebm-papst neo GmbH & Co. KG | Stabilisierte Analysevorrichtung für den instationären Betrieb |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102021133003A1 (de) | 2021-12-14 | 2023-06-15 | ebm-papst neo GmbH & Co. KG | Stabilisierte Analysevorrichtung für den instationären Betrieb |
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