DE2348463A1

DE2348463A1 - Schwenkkopf, z.b. fuer filmkameras

Info

Publication number: DE2348463A1
Application number: DE19732348463
Authority: DE
Inventors: Chadwell O'connor
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-09-27
Filing date: 1973-09-26
Publication date: 1974-04-04
Also published as: JPS578998B2; US3822769A; GB1400956A; JPS4973125A; FR2200942A5

Description

PATENTANWÄLTE DIPL₁-ING. CURT WALLACH * "O^chem 2, --'■ fc DIPL.-ING. GÜNTHER KOCH SSSiS!?⁸** DR. TINO HAlBACH UNSER ZEICHEN: 14 372

CHADWELL 0¹CONITOR Newport Beach, California, V»St.A.

Schwenkkopf, z.B. für Filmkameras

TUe Erfindung "bezieht sich allgemein auf schwenkbare Stativköpfe oder dergleichen für zu unterstützende Geräte und betrifft insbesondere eine Vorrichtung zum Regel des einer Schwenk« bzw» Drehbewegung des betreffenden Geräts entgegengesetzten Widerstandes»

Bei einem solchen Schwenkkopf handelt es sich um die» äenige Konstruktion, welche zwischen einem ortsfesten, ge~ gebenenfalls transportablen Unterbau oder Stativ und einem zu unterstützenden Gerät, z» B_e einer Kamera, angeordnet ist und es dem Benutzer ermöglicht_s das betreffende Gerät sowohl um eine waagerechte als auch um eine senkrechte Achse zu dre·. hen bzw» zu schwenken«» Bei den bekannten Schwenkköpfen, insbesondere den zum Aufnahmen von Filmkameras bestimmten, ist gewöhnlich eine Vorrichtung vorhanden, die es ermöglicht, den Bewegungen des betreffenden Geräts eines künstlichen Wider-» stands entgegenzusetzen der vorzugsweise einstellbar ist und sich jeweils konstant halten läßt₈ so daß es möglich ist, das Gerät stoßfrei und gleichmäßig um die betreffende Achse mit einer Geschwindigkeit zu drehen bzw« zu schwenken die sich nach der Wirkungsrichtung und der Größe der vom Benutzer auf«- gebrachten Kraft richtet»

Ein störendes Merkmal zahlreicher bekannter Vorrichtun« gen dieser Art besteht darin, daß bei ihnen der anfängliche

409814/1007

Widerstand, den sie einer Bewegung entgegensetzen, größer ist als nach dem Beginn der tatsächlichen Bewegung, d„ h„, daß anfänglich eine scheinbare Klebwirkung auftritt, die es erforderlich macht, eine gewisse Losbrechkraft zu überwinden, die größer ist als die zum Bewirken einer kontinuierlichen, stetigen Bewegung "benötigte Kraft« Daher ist es z» Bo dann, wenn eine Filmkamera "benutzt wird, die zunächst ihre Stellung unverändert beibehält;, woraufhin mit einer langsamen Schwenk— oder Kippbewegung begonnen werden soll, schwierig, dies zu bewirken, ohne daß zunächst ein kleiner Ruck entsteht, bevor der Benutzer die zum Losbrechen erforderliche Kraft wieder verkleinern und dann eine gleichmäßige Bewegung herbeiführen kann» Die Schwierigkeiten, die bei Kameras chwenkköpfen durch diese Vorrichtungen zum Erzeugen eines Bewegungswiderständes hervorgerufen werden, wirken sich ins— ' besondere deshalb in einem zunehmenden Maße aus, weil neuerdings Kameras von ständig kleiner werdendem Gewicht und geringeren Abmessungen benutzt werden, die nur eine geringe stabilisierende Trägheit aufweisen, welche dem Entstehen einer ruckartigen Bewegung entgegenwirken könnte_o

Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, einen Schwenkkopf zum Unterstützen eines Geräts zu schaffen, bei dem eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Bewegungswiderstan— des vorhanden ist, bei der es praktisch nicht erforderlich ist, eine losbrechkraft der beschriebenen Art aufzubringen, so daß das Aufbringen einer Schwenkkraft und/oder einer Kippkraft augenblicklich eine zügige Bewegung hervorruft, deren Geschwindigkeit zur Größe der aufgebrachten Kraft proportional ist» Ferner soll durch die Erfindung ein Schwenkkopf geschaffen werden, der mit einer Vorrichtung der genannten Art ausgerüstet ist, bei der es dem Benutzer möglich ist, den Bewegungswiderstand innerhalb eines sehr großen Bereichs einzustellen, so daß der Benutzer den gewünschten Widerstand wählen kann, ohne daß die für die Vorrichtung kenn-

4 0 9 814/10 0 7

zeichnende kleine Losbrechkraft beeinflußt wird, bei der es nur eines geringen Kraftaufwandes bedarf, um die Widerstandskraft innerhalb des gesamten verfügbaren Bereichs einzustellen, die wenig Raum beansprucht, und die sich im Vergleich zu bekannten Schwenkköpfen für Geräte von vergleichbarer Größe und vergleichbarem Gewicht mit geringeren Kosten herstellen läßt.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 die Vorderseite einer Ausführungsform eines Schwenkkopfes;

Fig. 2 den Schwenkkopf nach Fig. 1 bei Betrachtung desselben von der Linie 2-2 in Fig. 1 aus;

Fig» 3 einen vergrößerten Teilschnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 2;

Fig_e 4 einen vergrößerten Schnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 1;

Figo 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 in Fig. 2;

Figo 6 einen vergrößerten Teilschnitt längs der Linie 6-6 in Fig« 5J und

Fig. 7 einen vergrößerten Teilschnitt längs der Linie 7-7 in Fig. 6.

In Figo 1 ist ein insgesamt mit 10 bezeichneter Schwenkkopf nach der Erfindung dargestellt, der dazu bestimmt ist, ein Gerät, z<, B«, eine Kamera 11, schwenkbar und kippbar zu unterstützen» Die Kamera 11 wird mittels einer Halteschraube 12 an einer Plattform 13 befestigt, die einen senkrecht angeordneten Arm 14 aufweist, mit dem eine Achse 15 (Fig. 5) verbunden ist,

409814/1007

welche im oberen Ende eines allgemein L-förmigen Gehäuses 16 drehbar gelagert ist und die Zugachse des Schwenkkopfes bestimmt. In dem waagerechten Abschnitt des allgemein L~för« migen Gehäuses 16 ist eine zweite Achse 17 (Fig» 5) drehbar gelagert, die an einem Basisteil 18 befestigt ist und die Schwenkachse des Schwenkkopfes bestimmte Das Basisteil 18 wird mittels einer Anordnung 19, zu der ein Drehknopf und eine Spannschraube gehören, an einer unter dem Basisteil angeordneten Unterstützung (nicht dargestellt) befestigt.

Gemäß Figo 5 sind in das Gehäuse 16 mehrere Kegelroi« lenlager 21 eingebaut, und die Achsen 15 und 17 sind jeweils mit einem der Kegelrollenlager 21 und dem senkrechten Arm 14 bzw. dem Basisteil 18 verspannt, und zwar mit Hilfe von Ringteilen 22 und Muttern 23, die durch Kopf schrauben 24 fest zusammengezogen sind, um den betreffenden inneren Laufring auf der Achse 15 bzw. 17 festzulegen und die beiden Achsen fest mit dem senkrechten Arm 14 bzw_e dem Basisteil 18 zu verbinden· Die beiden anderen Kegelrollenlager 21 der beiden Lagerpaare sitzen auf den zugehörigen Ringteilen 22 und sind in Richtung der Mittellinien der Achsen 15 und 17 mit Hilfe von Gewindestopfen 26 vorgespannt, um ein etwa vorhandenes axiales Spiel zu beseitigen und jede Taumbeibewegung der beiden Drehachsen zu verhindern, wobei die Ge« windestopfen gleichzeitig das Gehäuse 16 dicht verschließen.

Gemäß der Erfindung wird eine veränderbare Widerstandskraft, die einer Drehung der Achsen 15 und 17 gegenüber dem Gehäuse 16 entgegenwirkt, durch zwei Sätze von kreisrunden Scheiben 30 aufgebracht, die auf der zugehörigen Achse 15 bzw» 17 so angeordnet sind, daß innerhalb des Satzes die Scheiben durch kleine axiale Abstände getrennt sind und sich im rechten Winkel zur zugehörigen Achse erstrecken, ferner durch zwei Sätze von Platten 31, die innerhalb jedes Satzes durch solche axialen Abstände getrennt sind, daß sie in Eingriff mit den Spalten zwischen benachbarten Scheiben 30 ge-

A09814/1007

bracht werden können, ohne die Scheiben zu berühren, sowie durch eine zähflüssige Flüssigkeit, mit der das Gehäuse 16 gefüllt ist, so daß sich die in Abständen verteilten Scheiben und Platten in dieser Flüssigkeit befinden» Die aus den Platten 31 gebildeten Stapel sind in dem Gehäuse 16 zwischen einander gegenüberliegenden Stellschrauben 32 angeordnet und durch sie so abgestützt, daß sie sich auf die zugehörige Achse 15 bzw. 17 zu und von ihr weg bewegen lassen, und die inneren Enden der Platten 31 sind gemäß Figo 6 .gegabelt, so daß sie bei der einen Endstellung die zugehörige Achse 15 bzwo übergreifen, wobei größere Teile der Scheiben 30 zwischen den Platten 31 liegen, während bei der äußeren Endstellung der Platten 31 nur die innersten Abschnitte der gegabelten Enden der Platten 31 in die Lücken zwischen den Scheiben ragen.

Zwar stehen die ineinandergreifenden Platten 31 und Scheiben 30 nicht in Berührung miteinander, doch sind zwischen ihnen nur ziemlich kleine Abstände vorhanden* die einan- ^J der zugewandten Flächen der Platten und Scheiben sind vorzugsweise eben geschliffen, und sowohl die Platten als auch die Scheiben werden gemäß Fig» 7 durch Abstandhalter 33 in einer solchen Lage gehalten, daß zwischen einander benachbarten Flächen jeweils ein Spalt mit einer Breite in der Größenordnung von 0,0245 mm vorhanden ist_? der von der zähflüssigen Flüssigkeit ausgefüllt ist. Die Flüssigkeit hat vorzugsweise eine Viskosität in der Größenordnung von 1,5 Centistokes,und es hat sich gezeigt, daß die Kapillarkraft diese Flüssigkeit in den Spalten zwischen den benachbarten Flächen der Scheiben und Platten festhält, wodurch der genannte Abstand aufrechterhalten wird. Die Stellschrauben 32 sind so eingestellt, daß sie durch die Platten 31 gebildeten Stapel in einer solchen Lage gehalten werden, daß sich ihre Hauptebenen im rechten Winkel zu der zugehörigen Achse 15 bzw_o 17 erstrecken, und daß daher die Flächen der Platten 31 und der Scheiben 30 in ihrer parallelen Lage gehalten werden.

4098U/10 07

2348^63

Gremäß einem weiteren Merkmal der Erfindung können die Stapel aus den Platten 31 auf die zugehörige Achse 15 bzw· 17 zu und von ihr weg mit Hilfe von Stirnzahnrädern 35 verstellt werden, die in dem Gehäuse 16 drehbar gelagert sind und gemäß Fig. 6 mit an den Platten 31 ausgebildeten Zahnstangenzähnen 36 zusammenarbeiten; die Stirnzahnräder 35 werden jeweils über ein Schneckengetriebe 37 angetrieben, und jedes dieser Schneckengetriebe kann mit Hilfe eines an der Außenseite des Gehäuses 16 zugänglichen Drehknopfes 38 gedreht werden« Da sich die Platten 31 und die Scheiben 30 •nicht berühren, braucht man nur eine kleine Kraft auf die Drehknöpfe 38 aufzubringen, um jede gewünschte Überlappung zwischen den Sätzen von Platten 31 und Scheiben 30 herbeizuführen, und obwohl sich die Drehknöpfe 38 leicht nur mit den Fingerspitzen betätigen lassen, hält das betreffende Schneckengetriebe 37 den zugehörigen Stapel aus den Platten 31 zuverlässig in der gewählten Stellungo

Die die Platten 31 jedes der beiden Stapel voneinander getrennt haltenden Abstandhalter 33 sind vorzugsweise als Streifen ausgebildet, die sich entlang den Längskanten der Platten erstrecken, und der gesamte Plattenstapel wird durch Nieten 39 fest zusammengehalten. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Zahnstangenzähne 36 an jeder der Platten 31 sowie jeweils an einem der beiden Abstandhalter 33 ausgebildet, welche jeweils zwischen zwei benachbarten Platten liegen. Die Scheiben 30 und ihre Abstandhalter 33 sind mit der zugehörigen Achse 15 bzw«, 17 dadurch fest ver~ bunden, daß sie zwischen einem der Hebelrollenlager 21 und dem benachbarten Eingteil 22 eingespannt sind· Damit die jeweils gewählte Stellung der Platten 31 angezeigt werden kann, sind gemäß Pig· 2 und 5 zwei scheibenförmige Skalen vorhanden, die mit einer entsprechenden Beschriftung versehen und auf der Außenseite des Gehäuses 16 drehfest mit den Stirnzahnrädern 35 verbunden sind, so daß die Winkelstellung

409814/1007

der Stirnzahnräder -und damit auch die jeweilige Stellung der Platten 31 für den Benutzer des Schwenkkopfes 10 leicht zu erkennen ist.

Soll die Plattform 13 in der gewählten Stellung festgelegt werden, wird eine zum Verhindern einer Schwenkbewegung dienende Bremsschraube 45 mit einem Drehknopf gemäß Figo 4 in einen Ansatz 46 des Gehäuses 16 eingeschraubt, um einen Bremsstopfen 47 in Reibungsschluß mit einer zylindrischen Fläche 48 an dem Basisteil 18 zu bringen. Um das betreffende Gerät gegen ungewollte Kippbewegungen zu sichern, ist gemäß Fig. 3 auf ähnliche Weise in den oberen Teil des Gehäuses 16 eine Buchse 51 eingebaut, in der eine geschlitzte Schraube 52 angeordnet ist, auf die ein Bremsknopf 53 aufgeschraubt ist, so daß beim Festziehen des Bremsknopfes der Rand einer gekrümmten Bremsplatte 54, die in die Plattform 13 eingebaut ist, zwischen der Buchse 51 und dem Kopf der geschlitzten Schraube 52 festgeklemmt wird. Da die Fläche 48 nach Fig. 4 zylindrisch ist, läßt sich der Schwenkkopf gegen Schwenkbewegungen innerhalb eines Winkelbereichs von 360° festlegen, während sich bei der bevorzugten Ausführungsform die Bremsplatte 54 nur innerhalb eines Winkelbereichsvon etwa 180° im die Tippachse erstreckt, so daß das Gerät innerhalb dieses Winkelbereichs gegen Kippbewegungen festgelegt werden kann.

lim das Bewegen des Geräts 11 zu erleichtern, ist an der Plattform 13 ein langgestreckter Griff 60 verstellbar befestigt.

Bei den durch die Scheiben 30 und die Platten 31 gebildeten Vorrichtungen zum Erzeugen eines Bewegungswiderstandes hat es sich gezeigt, daß es aus nicht völlig geklärten Gründen praktisch nicht erforderlich ist, eine anfängliche oder zusätzliche Iiosbrechkraft aufzubringen, um eine Bewegung der Plattform einzuleiten«, Bei einer geringen Überlappung zwischen den Platten 31 und den Scheiben 30 wird

409814/1007

23Λ8463

einer relativen Drehbewegung zwischen dem Gehäuse 16 und der betreffenden Achse 15 bzw. 17 nur ein minimaler Widerstand entgegengesetzt} bei einer erheblichen Überlappung der Platten und Scheiben wird die einer Bewegung entgegenwirkende Widerstandskraft erheblich vergrößert. In jedem Pail bleibt der Widerstand konstant,· so daß sich die Plattform 13 stoßfrei bewegen läßt, und zwar ohne Rücksicht da- · rauf, ob die Plattform ihre Bewegung aus dem Stillstand gerade erst begonnen hat oder nicht. Iti.es ist vermutlich darauf zurückzuführen, daß die Widerstandskraft von der Scherreibung innerhalb der Flüssigkeit selbst herrührt, und daß daher keine anfängliche "Haftkraft zwischen irgendwelchen festen Bauteilen überwunden zu werden braucht. In jedem Fall führt schon ein sehr leichter Druck auf den Griff 60 zu einer stoßfreien, gleichmäßigen Bewegung der Plattform, die zu der ausgeübten Kraft proportional isto Außerdem läßt sich bei der beschriebenen Vorrichtung der Bewegungswiderstand entsprechend dem Ausmaß der Überlappung zwischen den Platten 31 und den Scheiben 30 innerhalb eines sehr großen Bereichs wählen.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung anhand der Zeichnungen ist der Schwenkkopf 10 von sehr kompakter Konstruktion, und wegen seines einfachen Aufbaus ist er mit geringem Kostenaufwand herstellbar„

Ansprüche:

4 098U/1007

Claims

ANSPRÜCHE

Schwenkkopf mit einem Gehäuse, in dem mindestens eine Achse drehbar gelagert ist, -gekennzeichnet durch mehrere kreisrunde, ebene Scheiben (30), die sich auf der zugehörigen Achse (15, 17) in kleinen axialen Abständen so angeordnet sind, daß sie sich im rechten Winkel zur Mittellinie der Achse erstrecken, mehrere ebene Platten (31), die einen Stapel bilden, innerhalb dessen sie durch solche Abstände getrennt sind, daß sie sich in die Spalte zwischen den Scheiben einführen lassen, ohne die Scheiben zu berühren, Einrichtungen (32), welche die Platten in dem Gehäuse (16) so unterstützen, daß sie auf die zugehörige Achse und von ihr weg bewegbar sind, mindestens eine an der Außenseite des Gehäuses zugängliche Einstelleinrichtung zum Bewegen der Platten derart, daß sich die Platten in einem variablen Ausmaß zur Überlappung mit den Scheiben bringen lassen, sowie eine in dem Gehäuse vorhandene zähflüssige Flüssigkeit, welche die sich überlappenden Scheiben und Platten umgibt, so daß einer relativen Drehbewegung zwischen dem Gehäuse und der betreffenden Achse eine im wesentlichen konstante Kämmkraft entgegengesetzt wird, die in Abhängigkeit vom Überlappungsgrad der Scheiben und der Platten variierte

2e Schwenkkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu der bzw. jeder verstellbaren Einstelleinrichtung ein Stirnzahnrad (35) gehört, das mit an den Platten (31) ausgebildeten Zahnstangenzähnen (30) zusammenarbeitet, sowie ein Schneckengetriebe (37), das es ermöglicht, das Stirnzahnrad von der Außenseite des Gehäuses (16) aus mit der Hand zu drehen·

3„ Schwenkkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in das Gehäuse (16) Führungsteile (32) verstellbar eingebaut sind, die sich an die ihnen zuge-

409814/100 7

wandten Seiten des bzw. jedes durch die Platten (31) gebildeten Stapel abstützen, um ein Verschieben der Platten längs der Mittellinie der zugehörigen Achse (15, 17) zu ermöglichen, daß die Platten und die Scheiben (30) im Bereich ihrer sich überlappenden Teile durch die Kapillarwirkung der zähflüssigen Flüssigkeit voneinander getrennt gehalten werden, und daß die Führungsteile so eingestellt sind, daß sichdie Platten parallel zu den Scheiben erstrecken.

4. Schwenkkopf nach Anspruch 3, dadurch g e k e η η 'zeichnet, daß zwischen den einander zugewandten Flächen der Platten (31) und der Scheiben (30) ein Abstand von etwa 0,0254 nun vorhanden ist»

5* Verfahren zum Erzeugen einer nach Bedarf veränderbaren Kraft, die einer relativen Drehbewegung zwischen einer Achse und einem Gehäuse, in dem die Achse drehbar gelagert ist, einen Widerstand entgegensetzt, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Sätze von flachen Bauteilen in Eingriff miteinander gebracht werden, von denen der eine Satz drehfest mit der Achse verbunden ist, während der andere Satz in sein Gehäuse undrehbar eingebaut ist, daß diese Bauteile in eine zähflüssige Flüssigkeit so eingetaucht werden, daß sie von ihr vollständig umgeben sind, und daß der Überlappungsgrad zwischen den Bauteilen der beiden Sätze nach Bedarf geändert wird, um die Kraft zu verändern, die der relativen Drehbewegung einen Widerstand entgegensetzte

•40981 4/ 1007

Leerseite