DE2527731A1

DE2527731A1 - Schwingspiegel

Info

Publication number: DE2527731A1
Application number: DE19752527731
Authority: DE
Inventors: Franz Menke
Original assignee: Eltro GmbH and Co
Current assignee: Eltro GmbH and Co
Priority date: 1975-06-21
Filing date: 1975-06-21
Publication date: 1976-12-23

Description

Schwingspiegel Die Erfindung bezieth sich auf eincn optischen Schwingspiegel mit Schwingweggeber-und Resonanzsystem, der über eine beidseitig gelagerte Antriebsachse betätigt wird.
Aus der DT-OS 2 256 985 ist ein Schwingungsantrieb für schwere Spiegelabta@tsysteme bekannt, deren Gestelle trotz schneller periodischer Bewegungen des zugehörigen Spiegels nahezu vibrationsfrei bleiben. Hierzu bedient man sich eines Schwingungsantricbs, der zusätzlich auch noch eine optimale Beweglichkeit gewährleistet. Im wesentlichen wird dies dadurch erzielt, daß die Masse des Spiegels über federnde Mittel mit einer in entgegengesetzter Drehrichtung schwingenden Gegemmasse von gleichgroßem Masseträgheitsmoment verbunden ist. Die sich ergebende Nullage wird durch eine gl eiclisinnige Drehri chtungssperre gesichert. Bei diesem an sich durchaus brauchbarem Schwingungsantrieb wurde vor allem darauf abgestellt, daß keine Vibratioiiskomponenten auf das Gehäuse übertragen werden; die Art der 13ewegungen des Spiegels selbst blieb dagegen unberücksichtigt.
Die Aufgabe der Erfindung wird vor allem in der Schaffung eines taumeifreien und die Umweltbedingungen erfüllenden Schwingspiegels der eingangs näher bezeichneten Gattung gesehen. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Antriebsachse ausgewuchtet gelagert ist und cinmal mit dem Schwerpunkt des Spiegels und zum anderen über Versteifungsrippen mit der Außenkontur des Spiegels fest verbunden ist. Auf diese Weise wird eine Schwingbewegung des Spiegels erreicht, die korrekt in nur einer Ebene verläuft. Dies ist auch besonders wichtig für die bevorzugte Verwendung für Wärmebildgeräte, mit denen sich dieserart ein flildwinkel von etwa 100 erreichen läßt.
Eiiie vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung wird darin gesehen, daß die Spiegelflächen aus hartem Metall und die Antricbsachse aus einer Vierkanthohlachse besteht und daß ferner die Versteifungslippen aus einenends mit dem Metallspiegel und anderenends mit der Antriebsachse verlötcten Blcchstreifen be stehen. Hartes Metall, beispielsweise Stahl, besitzt in dein vorliegenden Zusammenhang gegenüber dem bisher wegen seinem geringen Gewicht gern verwendeten Aluminium den Vorteil, daß es sich sehr gut zu einer Spiegelfläche schleifen läßt. Die Blechstreifen wiederum lassen sich ohne besonderen Aufwand zurechtschneiden, ohne daß beispielsweise Fräsarbeiten erforderlich werden.
Es kann sich feríler als zweckmäßig erweisen, daß die Antrietsachse über einen Schwinganker, einen feststehenden magnetischen Geber sowie über Rückstellfedern mit dem eigentlichen Antrieb verbunden ist. Was die Lagerung des Systems anbetrifft, so ist es von Vorteil, wenn die Antriebsachse beidseitig entweder in Luftlagern oder aber in Doppelkugellagern läuft, deren beide Hälften voneinander durch je einen Zwischenring getrennt sind.
Letzterer kann sodann nach einem weiteren Merkmal der Erfirdung kontinuierlich oder über einen Freilauf drehbar angeordnet sein.
Im folgenden wird an Hand einer Zeichnung ein Ausfiihrungs--beispiel der Erfindung näher erläutert, wohei die i.n den einzelnen Figuren einander entsprechenden Teile dieselben Bezugszahlen aufweisen. Es zeigt Fig. 1 eine Prinzipskizze des erfindungsgemäßn Spiegels in Rückansicht, Fig. 2 den Spiegel gemäß lig. 1 in Seitenansicht, Fig. 3 eine Möglichkeit der Lagerung des Spietcls mit Hilfe von Doppelkugellagern in vergrößertem Maßstab und Fig. 4 eine andere Möglichkeit der Lagerung des Spiegels mit Hilfe von Druckluftlagern in ebenfalls vergrößertem Maßstab.
Der in den Figuren 1 und 2 dargestellte optische Schwingspiegei 1 besteht im wesentlichen aus einciil rechteckigen und an seinen Schmalseiten abgerundeten Metallspiegel 2 aus beispielsweise Stabl. Grundsätzlich sind aber bei anderen, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ei' auch andere Materialien und andere geometrische Formen denkbar. In den Schwerpunkt 13 ist seine Aufhängung an der ihm zugeordneten, zuvor ausgewuchteten Antriebsachse 3 gelegt, die beidseitig in Doppelkugellagern 4 oder Luftlagern 7 gelagert ist. Diese Lager sind in vergrößertem Maßstab in den Figuren 3 und 1i für sich herausgezeichnet. Das Doppelkugellager 1i besteht aus zwei durch einen Zwischenring 5 voneinander getrennten Hälften, in denen die Kugeln 6 laufen. Der Zwischenring 5 steht dabei dirclct mit dem Antrieb 16 iii Eingriff. Statt eincs beiderseitigen Doppelkugellagers 4 kann die Antriebsachse 3 auch in dem Luftlager 7 (Fig. 4) gelagert sein. Der Pfeil t3 zeigt hierbei den Lufteintritt in den Kanal 9, während die übrigen Pfeile den Austritt an der Innen- und der Außenscite des Lagers symbolisieren.
Der Antrieb des Zwischenrings 5 kann auf zweierlei Weise erfolgen: Einmal ist ein kontinuierlicher Antrieb des Zwischenrings 5 von z.B. einer Umdrehung pro Minute möglich.
Dann drehen sich auch das äußere und das innere Lager mit einer Uiiidrehung pro Minute; letzteres macht jedoch iioch zusätzlich unregelniäßige J!in- und Herbewegungen von etwa + 10°.
Zum anderen kann der Zwischenring 5 aher auch mittels eines Freilaufs gedrcht werden. In diesem Fnll erfolgt eine Sperrung der Drehung beim Rückschwingen des Spiegels 2, während cr sich beim Vorwärtsschwingen frei zu drehen iii der Lage ist.
hierbei muß das äußere Kugellager nur in einer Richtung und das innere in einer Richtung und außerdem noch hin und her bewegbar angeordnet sein. Auf diese Weise erhält man eine schrittweise Drehung des Zwischenrings 5 im Rhythmus der Schwingungen. Ein einfacher Freilauf läßt sich dadurch realisieren, daß der Zwischenring an der außenseitigen Stirnfront des Lagers vorstehend und mit einer Riffelung versehen ausgebildet ist. Gegen diese Riffelung stermnt sich beim Rückschwingen eine Bürste, die dadurch eine Drehbewegung des Lagers 4 nur in einer Richtung ermöglicht, während sie eine solche nach der anderen Richtung sperrt.
Einer zusätzlichen Versteifung des ganzen Systems dienen rippenförmig zugeschnittene Blechstreifen 11, die einenends mit der als Vierkanthohlacllse ausgebildeten Antriebsachse 3 und anderenends mit der Außenkontur 12 des Metallspiegels 2 verlötet sind. Die Versteifungsrippen 1 befinden sich an der Riickseite des Spiegels 2 und verlaufen von der Antriebsachse aus strahlenförmig in Richtung Spiegelrand 12. Die Antriebsachse selbst ist über auf Resonanz eingestellte Rückstellfedern 17 mit dem eigentlichen Antrieb 16 verbunden. Mit der Bezugszahl 10 ist ein im Schwerpunktsbereich 13 des Systems angeordnetes Schwinggeber- und Resonanzsystem angedeutet, das sich im wesentlichen aus einen Schwinganker 14 und einem fcststehenden magnetischen Geber 15 zusammensetzt(Fig.2).
Insgesamt gesehen ermöglicht das vorstehend beschriebene System die von Taumelbewegungen freie Schwingbewegung eines Metallspiegels, dessen Fertigung trotz des relativ schweren Metalls als Ausgangsmaterial in "Leichtbauweise" möglich ist.

Claims

PATENTANSPRÜC IIE

(1.) Optischer Schwingspiegel mit Schwinggeber- und Resonanzsystem, der einer eine beidseitig gelagerte Antriebsachse betätigt wird1 d a d u r c h g e k e n ii z e i c h n e t daß die Antriebsachse (3) ausgewuchtet gelagert ist und einmal mit dein Schwerpunktsbereich (13) des Spiegels (2) und zum anderen über Versteifungsrippen (11) mit der Außenkontur (12) des Spiegels (2) fest verbunden ist.
2. Spiegel nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z c i c ii n e t , daß die Spiegel flächen aus harten Metall und die Antriebsachse (3) aus einer Vierkanthohlachse besteht und daß ferncr die Versteifungsrippen (11) aus einenends mit dem Metallspiegel (2) und anderenends mit der Antriebsachse (3) verlöteten Blechstreifen bestehen.
3. Spiegel nach Anspruch 1 und 2, d a d u r c 11 g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Antriebsachse (3) über einen Schwinganker (14), einen feststehenden magnetischen Gober (15) sowie über Rückstellfedern (17) mit dem eigentlichen Antrieb (16) verbunden ist.
4, Spiegel nach einen der vorausgehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Antriebsachse (3) beidseitig in Doppelkugellagern (4) läuft, deren beide Hälften voneinander durch je einen Zwischenring (5) getrennt sind.
5. Spiegel nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Zwischenring (5) kontinuierlich oder über einen Freilauf drehbar angeordnet ist.
6. Spiegel nach Anspruch 1 bis 3, d a d u r c 11 g e k e n ne i c h n e t , daß die Antriebsachse (3) beidseitig in Luftlagern (7) läuft.

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