DE2531559A1

DE2531559A1 - Auflagetisch

Info

Publication number: DE2531559A1
Application number: DE19752531559
Authority: DE
Inventors: Benoit Le Guen
Original assignee: Thomson CSF SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1974-07-16
Filing date: 1975-07-15
Publication date: 1976-01-29
Also published as: FR2279019B1; FR2279019A1

Description

75008 PARIS / Frankreich

Unser Zeichen: T 1801

Auflagetisch

Die Erfindung betrifft einen Drehtisch, der durch schrittweise Drehung positioniert wird. Mit einem solchen Drehtisch kann eine große Anzahl von Positionierungen erzielt werden, die sehr stabil, sehr genau und an vollkommen festgelegten Stellen reproduzierbar und sofort festsetzbar sind.

Bekannte Positionierungsvorrichtungen haben im allgemeinsten Fall ein bewegliches Teil, welches ein System von Kontakten trägt, und ein festes Teil, welches mit Sitzen versehen ist, in denen diese Kontakte zu liegen kommen. Bei solchen Vorrichtungen gelten Toleranzvorschriften, die sie teuer machen. Sie sind platzraubend und erlauben das Erzielen einer verhältnismäßig beschränkten Anzahl von Positionen. Außerdem werden diese Systeme weniger stabil und weniger genau, wenn sich Spiel einstellt. Schließlich kann die Positionierung

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nur durch Versuchen gefunden werden, da das bewegliche Teil keine Führung hat.

Die Erfindung schafft einen Drehtisch, der diese Nachteile beseitigt.

Gemäß der Erfindung ist ein Auflagetisch zur Positionierung durch schrittweise Drehung, der ein bewegliches Teil, das als Auflage für ein zu positionierendes Element dient, und ein festes Teil hat, das mit dem beweglichen Teil durch Verbindungseinrichtungen verbunden ist, die die Relativverschiebung des beweglichen Teils in bezug auf das feste Teil gestatten, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Teil mit zumindest drei kugelförmigen Auflagern versehen ist, die auf einem ersten Kreisumfang gleichmäßig verteilt sind, daß das feste Teil zumindest drei Sektoren mit gleichen Abmessungen hat, wobei der erste Sektor eine Reihe von kreisförmigen Lagerstellen, der zweite Sektor eine Reihe von Lagerstellen in Form von Nuten hat und der dritte Sektor aus einem als Führungsebene dienenden ebenen Bereich besteht, und daß der erste Sektor, der zweite Sektor und der dritte Sektor mit den kugelförmigen Auflagern derart zusammenwirken, daß, wenn ein erstes Auflager mit einer kreisförmigen Lagerstelle in Berührung ist, das zweite Auflager mit einer Nut in Berührung ist und das dritte Auflager auf dem ebenen Bereich ruht.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung

nach der Erfindung,

Fig. 2 schematisch eine Draufsicht auf die in

Fig. 1 dargestellte Vorrichtung,

die Fig. 3 bis 5 Einzelheiten der Fig. 1 und 2,

Fig. 6 einen Zusammenbau, bei welchem eine Vor-

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richtung nach der Erfindung verwendet wird, und

Fig. 7 schematisch eine weitere Ausführungsform

einer Vorrichtung nach der Erfindung.

In den Figuren tragen gleiche Teile gleiche Bezugszeichen.

Fig. 1 zeigt im Schnitt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung. Eine solche Vorrichtung enthält ein festes Teil 1 und ein bewegliches Teil 2. Das bewegliche Teil 2 wird auf dem festen Teil 1 durch eine Rückzugfeder 3 gehalten, die so eingebaut ist, daß sie das Freimachen und die Drehung des beweglichen Teils 2 dank ihrer beiden Befestigungen 30 und 31 erlaubt, die den Drehbewegungen folgen. Das bewegliche Teil 2 ist mit drei kugelförmigen Auflagern 4, 40, 400 versehen, von denen allein eines (das Auflager 4) in Fig. 1 sichtbar ist. Ein Anschlag 5 begrenzt die Bewegung der Rückzugfeder 3. Ein Umfangshindernis 6 dichtet die Vorrichtung ab, damit kein Staub von außen eindringen kann.

Durch Ausziehen der Rückzugfeder 3 so weit, bis das bewegliche Teil an dem Anschlag 5 anliegt, und durch Ausüben einer Drehbewegung auf das bewegliche Teil 2 erfolgt dessen Verschiebung in bezug auf das feste Teil 1. Gemäß der Erfindung sind die drei Auflager 4, 40 und 400 auf einem ersten Kreisumfang gleichmäßig verteilt, wie in Fig. 2 gezeigt. Das feste Teil 1 hat, wie ebenfalls in Fig. 2 gezeigt, drei gleiche Sektoren a, b und c. Der durch die y-Achse und die z-Achse begrenzte Sektor a hat eine Reihe von kreisförmigen Lagerstellen a₁, a„, a _.. , a . Der durch die x-Achse und die z-Achse begrenzte Sektor b hat eine Anordnung von geradlinigen Nuten b₁, b₀, b ₁, b . Der durch die x-Achse und die y-Achse begrenzte Sektor c bildet einen als Führungsebene dienenden Bereich C. Die Mittelpunkte der verschiedenen

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kreisförmigen Lagerstellen a₁ ... a sind auf einem zweiten Kreisumfang mit derselben Achse und demselben Durchmesser wie der erste Kreisumfang angeordnet. Die Nuten b₁ ... b , deren Mittelpunkte ebenfalls auf diesem zweiten Kreisumfang K₂ angeordnet sind, sind derart ausgerichtet, daß ihre Längsachsen durch die Mittelpunkte der entsprechenden kreisförmigen Lagerstellen a₁ bzw. a« ... bzw. a hindurchgehen. So geht die Achse der Nut b₂ durch den Mittelpunkt der kreisförmigen Lagerstelle a₂ und die Achse der Nut b durch den Mittelpunkt der kreisförmigen Lagerstelle a hindurch.

Jedes der kugeligen Auflager 4, 40, 400 des beweglichen Teils kann entweder auf der Ebene des Sektors c ruhen, wie in Fig. 3 gezeigt, oder sich in einer der Nuten b.. . .. b abstützen, wie in Fig. 4 gezeigt, oder in einer der kreisförmigen Lagerstellen a₁ ... a sitzen, wie in Fig. 5 gezeigt. Die Nuten b.. ... b und die kreisförmigen Lagerstellen a.. ... a sind so verteilt, daß jedesmal dann, wenn eines der kugeligen Auflager 4, 40, 400 mit einer der kreisförmigen Lagerstellen a₁ ... a zusammentrifft, ein anderes kugeliges Auflager automatisch auf der Höhe einer Nut positioniert wird, wobei dann das dritte Auflager auf dem ebenen Bereich C des Sektors c ruht. So ruht in Fig. 2 das kugelige Auflager 4 auf der kreisförmigen Lagerstelle a.. des Sektors a und das Auflager 40 auf der Nut b₁ des Sektors b, während das Auflager 400 auf dem ebenen Bereich C ruht. Man erhält auf diese Weise gemäß der Erfindung ebensoviele "Punkt-Linie-Ebene" -Kombinationen, wie es kreisförmige Lagerstellen und Nuten gibt. Durch das Zusammenwirken der kugeligen Auflager 4, 40, 4OO und der verschiedenen Lagerstellen ergeben sich unter diesen Bedingungen:

a) eine Axialführung; ein kugelförmiges Auflager (z.B. das Auflager 4) wird nämlich auf eine der kreisförmigen Lagerstellen a.. ... a gesetzt ( Fig. 2 und 5) und kann somit in derselben schwenken;

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b) eine Längsführung; ein zweites kugelförmiges Auflager (z.B. das Auflager 40) wird nämlich durch eine der Nuten b.....b geführt und kann sich somit längs derselben verschieben (Fig. 2 und 4);

c) eine ebene Führung; ein drittes Auflager (z.B. das Auflager 400) stützt sich nämlich auf einer Ebene ab und stellt/ indem es auf derselben gleitet, die Verschiebung in einer beliebigen Richtung sicher.

Diese drei Führungen erlauben eine extrem genaue Positionierung des beweglichen Teils 2 auf dem festen Teil 1, ohne daß Abstandstoleranzen zwischen den Auflagern kritisch sind. Wie zuvor bereits erwähnt, wird zum Erreichen der gewünschten Positionierung auf das bewegliche Teil 2, beispielsweise im Gegenuhrzeigersinn, eine Drehbewegung ausgeübt. Unter diesen Bedingungen bewegen sich die drei Auflager, gewissermaßen schrittweise, vorwärts, damit automatisch beispielsweise das kugelförmige Auflager 4 auf eine der kreisförmigen Lagerstellen a₁ ... a , das kugelförmige Auflager 40 auf eine der Nuten b. ... b und das kugelförmige Auflager auf eine ebene Lagerfläche c gebracht wird, wobei jedesmal eine genaue und leicht reproduzierbare Positionierung festgelegt wird.

Eine Vorrichtung nach der Erfindung ist in einer großen Zahl von Anwendungsfällen benutzbar. Wie Fig. 6 zeigt, können das feste Teil 1 der Vorrichtung nach der Erfindung und das ihr zugeordnete bewegliche Teil 2 beispielsweise auf einem Sockel 25 montiert sein, der mit dem Schaft eines Magnetfußes 26 verbunden ist. Das bewegliche Teil 2 kann jegliche Einrichtung aufnehmen, die mit Bezug auf das feste Teil 1 positioniert werden soll. Es kann sich beispielsweise um einen Drehspiegel 27 handeln. In diesem Fall kann ein Lichtbündel in mehreren Richtungen reflektiert werden, d.h. in ebensovielen Richtungen, wie kreisförmige Lagerstellen a vorhanden sind.

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Eine besondere Anordnung der Erfindung ist in Fig. 7 dargestellt. Diese Anordnung gestattet insbesondere, das zu positionierende Element im Zentrum des beweglichen Teils anzuordnen. Bei dieser abgewandelten Ausführungsform nimmt die Rückzugfeder nicht mehr das Zentrum der Vorrichtung ein, das somit zur Aufnahme des zu positionierenden und auszurichtenden Elements zur Verfügung steht. Bei dem in Fig. 7 gezeigten Beispiel, das keineswegs als Einschränkung zu verstehen ist, ist das zu positionierende Element 104 ein Hornstrahler des bei Höchstfrequenz verwendeten Typs. In diesem Fall verbinden zumindest zwei Federn 100 und 101 ein bewegliches Teil 102 mit einem festen Teil 103, die dieselben Kenndaten wie das bewegliche Teil 2 und das feste Teil 1 aufweisen und derart montiert sind, daß sie, wie in dem Fall der vorhergehenden Ausführungsform, die Drehung des beweglichen Teils 2 in bezug auf das feste Teil 1 gestatten, so daß ein erstes kugelförmiges Auflager 4 zur Abstützung auf einer der kreisförmigen Lagerstellen a.. ... a , ein in Fig. 7 nicht sichtbares zweites Auflager 40 zur Abstützung auf einer der Nuten b- ... b und ein drittes kugelförmiges Auflager 400 zur Abstützung auf dem ebenen Sektor gebracht wird, wie oben bereits erläutert.

Die Vorrichtungen nach der Erfindung gestatten bei geringem Platzbedarf das Erzielen einer großen Anzahl von Positionierungen. Es handelt sich außerdem um eine schwingungsunempfindliche Vorrichtung. Die Rückzugfeder oder die Rückzugfedern arbeiten unter ausgezeichneten Bedingungen. Sie erfahren nämlich keine Torsionsbeanspruchung, da ihre Befestigungen den auf das bewegliche Teil 2 oder 102 ausgeübten Drehbewegungen folgen.

Eine Vorrichtung nach der Erfindung findet Anwendung:

- in der Optik, um beispielsweise mehrere Vorrichtungen mit Hilfe eines einzigen Laserbündels mit kohärentem Licht zu versorgen;

- in der Elektronik in Schaltsystemen;

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- im Maschinenbau bei Kontrollverfahren, die bei manchen Bearbeitungen verwendet werden, welche eine vollkommene Reproduzierbarkeit erfordern.

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Claims

Patentansprüche :

Auflagetisch zur Positionierung durch schrittweise Drehung, mit einem beweglichen Teil, das als Träger für das zu positionierende Element dient, und mit einem festen Teil, das mit dem beweglichen Teil durch Verbindungseinrichtungen verbunden ist, welche die Relativverschiebung des beweglichen Teils in bezug auf das feste Teil gestatten, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Teil (2) mit zumindest drei kugelförmigen Auflagern (4, 40, 400) versehen ist, die auf einem ersten Kreisumfang gleichmäßig verteilt sind, daß das feste Teil (1) zumindest drei Sektoren mit gleichen Abmessungen hat, wobei der erste Sektor eine Reihe von kreisförmigen Lagerstellen (a.. , a₂ ... a ) und der zweite Sektor eine Reihe von Lagerstellen in Form von Nuten (b.. , b₂ ... b ) aufweist und der dritte Sektor aus einem als Führungsebene dienenden ebenen Bereich (c) besteht, und daß der erste, der zweite und der dritte Sektor mit den kugelförmigen Auflagern (4, 40, 400) derart zusammenwirken, daß, wenn ein erstes Auflager (4) mit einer kreisförmigen Lagerstelle (a..) in Berührung ist, das zweite Auflager (40) mit einer Nut (b..) in Berührung ist und das dritte Auflager (400) auf dem ebenen Bereich (c) ruht.
2. Auflagetisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (b.., b₂ ... b ) so ausgerichtet sind, daß ihre Achsen durch die Mittelpunkte der entsprechenden kreisförmigen Lagerstellen (a.. bzw. a₂ ... bzw. a ) hindurchgehen.
3. Auflagetisch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungseinrichtungen zumindest eine Feder (3) aufweisen, mittels welcher das bewegliche Teil (2) über die kugelförmigen Auflager (4, 40, 400) in Berührung mit dem festen Teil (1) gehalten wird, daß ein Anschlag (5) zur Begrenzung der Bewegung der Feder (3) vorgesehen ist, und daß die Feder (3) in der Lage ist, das Lösen des beweglichen Teils (2) von dem festen Teil (1) und die Relativbewegung des beweglichen Teils (2) in bezug auf das feste Teil (1) zu gestatten. 509885/0985
4. Auflagetisch nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (3) auf der Mittellinie des festen Teils (1) und des beweglichen Teils (2) angeordnet ist.
5. Auflagetisch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungseinrichtungen zwei Federn (100, 101) aufweisen, die in bezug auf die Mittellinie des festen Teils (1) und des beweglichen Teils (2) symmetrisch angeordnet sind.
6. Auflagetisch nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das feste und das bewegliche Teil (1, 2) an ihrem Umfang eine Dichtungsanordnung aufweisen.
7. Vorrichtung, gekennzeichnet durch zumindest einen Auflagetisch nach einem der Ansprüche 1 bis 6.

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