DE2932085A1

DE2932085A1 - Kreuzkopfmontierung fuer teleskope

Info

Publication number: DE2932085A1
Application number: DE19792932085
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Hager
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 1979-08-08
Filing date: 1979-08-08
Publication date: 1981-02-19
Also published as: US4362354A; GB2056109A; FR2463424B1; JPS5926929B2; CA1139729A; DE2932085B2; JPS5719711A; FR2463424A1; GB2056109B

Description

FIRMA CARL ZEISS, 7920 HEIDENHEIM (BRENZ)

Kreuzkopfmontie rung für Teleskope

1 P 859 "i G 10*5

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Die Erfindung betrifft eine Montierung für Teleskope. Derartige Montierungen bestehen hauptsächlich aus den Lagerungen für zwei senkrecht aufeinander stehende Achsen, von denen die eine mit einem festen Unterbau und die zweite mit dem Teleskop verbunden ist und die jeweils Antriebe besitzen, mit denen das Teleskop für die Beobachtung verschwenkt werden kann.

Bei den heute bekannten Montierungen befinden sich die Lagerungen für die Polachse und für die Deklinationsachse in getrennten Baugruppen, die einen mehr oder weniger großen räumlichen Abstand voneinander besitzen. Diese Anordnungen, wie sie z.B. auch in der I)E-PS 19 40 657 beschrieben sind, bedingen einen recht großen fertigungstechnischen Aufwand, da beide Lagerkomponenten mit der für die Führung der astronomischen Teleskope nötigen hohen Genauigkeit gefertigt werden müssen. Die gleichen Genauigkeitsanforderungen werden auch bei der Montage des Teleskops, d.h. bei der Orientierung der beiden Baugruppen zueinander gestellt.

Zusätzlich zu den Genauigkeitsanforderungen bei der Herstellung und Montage ist zu berücksichtigen, daß durch das Gewicht des Teleskops elastische Verformungen der Montierung auftreten können, die bei entsprechend großen Abständen zwischen den beiden Baugruppen nur mit hohem Aufwand in vertretbaren Grenzen gehalten werden können.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Montierung für Teleskope zu schaffen, die eine wirtschaftliche Fertigung mit höchster Genauigkeit erlaubt.

Diese Aufgabe wird gemäß dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches dadurch gelöst, daß beide Drehachsen der Montierung in einem gemeinsamen Gehäuse gelagert sind, rechtwinklig zueinander stehen und innerhalb des Gehäuses in einem minimalen Abstand aneinander vorbei laufen.

Dadurch wird erreicht, daß in einer Maschinenaufspannung die Lagerungen für beide Achsen gefertigt werden können. Somit ist die Genauigkeit in der Orientierung der Achsen nur von der Maschinengenauigkeit abhängig und eine Montie-

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tierung zweier Lagerkomponenten unter hohen Anforderungen an die Normalität beider Achsen entfällt. Elastische Verformungen sind bei der erfindungsgemäßen Anordnung minimiert, da der Kraftfluß durch das gemeinsame Gehäuse auf kleinem Raum gehalten wird.

Der Abstand der beiden Achsen zueinander sollte aus dem gleichen Grund möglichst gering gehalten werden und nur so groß, wie ihn die Durchmesser der Achsen erfordern.

Um höchste Stabilität zu erreichen, kann das Gehäuse innen entsprechend verrippt sein.

Durch die kompakte Bauweise einer Kreuz kopfmontierung ergibt sich ein problemloser Gesamtaufbau. Es wird nämlich nur ein einfacher Unterbau benötigt, der die Montierung trägt, und der unabhängig von den Lagerungen beider Achsen ist. So kann ein von der Formgebung ganz auf den Wunsch des Benutzers abgestimmter Unterbau verwendet werden, der lediglich eine Aufnahme für den Kreuzkopf besitzt, die an den Polwinkel oder - bei azimutaler Montierung -an die Vertikale angepaßt ist.

Da die Achsen bei der erfindungsgemäßen Montierung nicht in einer Ebene liegen, muß sowohl die Unwucht der Zuladung (Teleskop) als auch die Unwucht kompensiert werden, die sich durch den Abstand der sich kreuzenden Achsen voneinander ergibt. Dazu ist vorgesehen, lediglich ein Gegengewicht zu verwenden, das zwei Verstellmöglichkeiten besitzt.

Es ist vorteilhaft, die Achsantriebe als innerhalb oder außerhalb des Gehäuses der Montierung angebrachte getriebelose Direktantriebe auszubilden, um konsequent den einfachen Aufbau fortzusetzen. Die hohe Genauigkeit der Anordnung wird so über lange Zeiträume sichergestellt, da kein fietriebespiel entstehen

Im folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert:

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Fig. 1 skizziert den Aufbau eines mit der erfindungsgemäßen Montierung versehenen Teleskopes;

Fig. 2 zeigt eine Aufsicht auf die in Fig. 1 skizzierte Montierung paral-LeI zur Polachse;

Fig. 3 zeigt einen Teilschnitt durch die in Fig. 1 skizzierte Montierung längs der Linie III-III.

Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel einer Fernrohrmontierung besitzt einen Unterbau 1 mit einer Aufnahme 2, die so ausgerichtet ist, daß die Normale 4 auf der Auflagefläche für den Kreuzkopf 3 gegen den Himmelspol gerichtet ist. Der Kreuzkopf 3 besteht aus einem rechteckigen Gehäuse, das mit einer verschließbaren öffnung versehen ist und jeweils 2 Lager für die Polachse 4 und die Deklinationsachse 6 besitzt. Die Polachse 4 besitzt einen Befestigungsflansch 7, der mit der Aufnahme 2 des Unterbaues 1 fest verbunden ist. Am entgegengesetzten Ende befindet sich ein Motor 8 mit dem der Kreuzkopf 3 um die feststehende Polachse 4 gedreht werden kann.

Ein zweiter Motor 9 ermöglicht die Drehbewegung der Deklinationsachse 6 und somit eine Schwenkung des über den Flansch 17 daran befestigten Teleskops Statt des hier dargestellten Spiegelteleskops 10 kann selbstverständlich auch ein Refraktor verwendet sein.

Mit den Motoren 8 und 9 werden die Achsen 4 und 6 direkt ohne Verwendung eines Getriebes gedreht. Für den hochgenauen Bewegungsablauf, wie er z.B. zum Nachführen des Teleskops auf die beobachteten Objekte nötig ist, können handelsübliche Steuerungen verwendet werden, die auch auf den Achsen 4 und 6 angebrachte Tachogeneratoren und Inkrementalgeber einschließen.

Wie Fig.2 und 3 zeigen kreuzen sich die Achsen 4 und 6 im gemeinsamen Gehäuse 3 in minimalem Abstand. Das Gehäuse 3 nimmt beide Lagerpaare 13,14 und 15,18 auf, so daß bei entsprechend genauer Fertigung des Gehäuses 3 die Achsen 4 und 6 automatisch senkrecht zueinander stehen.

Das Gegengewicht 11 ist längs der Stange 12 verschiebbar und die Stange 12 drehbar so angeordnet, daß der gemeinsame Schwerpunkt der Komponenten 3,10 und 11 in etwa auf der Polachse 4 liegt.

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Die Drehbarkeit des Gegengewichtes 11 wird durch ein ebenfalls im Gehäuse 3 angebrachtes Lager 16 ermöglicht, in dem der das Gewicht 11 tragende Stab 12 befestigt ist.

Der Schwerpunkt des Gewichtes 11 liegt exzentrisch zur Stange 12, so daß durch Drehen und Verschieben des Gegengewichtes 11 in jedem Falle ein Auswuchten des Systems, d.h. eine genaue Verlegung des gemeinsamen Schwerpunktes in die Polachse 4 möglich ist.

Im folgenden soll der Auswuchtvorgang beschrieben werden: Zuerst wird die Wuchtung des Teleskops 10 um die Achse 6 mit Hilfe nicht dargestellter Einstellmittel vorgenommen. Dann wird die Achse 6 horizontal gestellt. Die Verbindungslinie der Schwerpunkte des Gegengewichtes 11 und des Teleskops 10 sollen dabei über der Achse 4 liegen, um eine hohe Empfindlichkeit beim Auswuchten zu erzielen. Die Horizontal lage dieser Verbindungslinie kann mit einer am Gehäuse 3 befestigten Libelle überprüft werden.

Durch Verschieben des Gegengewichtes wird daraufhin Momentengliechgewicht hergestellt. Dies kann mit Hilfe des Motors 8 erfolgen, der die Anordnung in der Balance hält und dessen Drehmoment zur Kompensierung der Restunwucht auf Q abgeglichen wird. Als nächstes wird der Gesamtaufbau um 90 um die Achse 4 gedreht. Auch diese Stellung kann mit Hilfe einer Libelle kontrolliert werden. Sodann wird in ähnlicher Wiese wie vorstehend beschrieben durch Drehung des mit seinem Schwerpunkt exzentrisch zur Stange 12 liegenden Gegengewichtes 11 dieser so verlagert, daß der gemeinsame Schwerpunkt des Tubus 10, des Kreuzkopfs 3 und des Gewichtes 11 mit der Achse 4 zusammenfällt. Auch in dieser Stellung wird der die Anordnung balancierende Motor 8 stromlos, was der Bedienperson durch geeignete Signalgeber angezeigt werden kann. Danach ist das Gerät ausgewuchtet.

Der in diesem Ausführungsbeispiel beschriebene Kreuzkopf eignet sich besonders für kleine und mittlere Teleskope. Es ist klar, daß statt der hier erwähnten parallaktischen Montierung auch azimutale Montierungen mit einem derartigen Kreuzkopf versehen werden können. Es ist weiter möglich, die Achse 6 durchgängig mit einer zentrischen Bohrung zu versehen, und den Tubus 10 so am

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FLansch 17 zu befestigen, daß ein Betrieb des Teleskops im Coude-Fokus ermöglicht wird, d.h. daß der Beobachtungsstrahlengang durch einen zur optischen Achse des Teleskops gekippten Spiegel durch die Achse 6 zum Beobachter bzw. zu entsprechenden Aufzeichnungsgeräten gelenkt wird.

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Claims

Pat ent a» > sprue he

1. Montierung für Teleskope, die bezüglich ihres Unterbaues um zwei Achsen allseitig schwenkbar gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß beide Drehachsen (4,6) der Montierung in einem geraeinsamen Gehäuse (3) gelagert sind, rechtwinklig zueinander stehen und innei— halb des Gehäuses (3) in e⁴nem minimalen Abstand aneinander vorbei— laufen.

2. Montierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand •beider Achsen voneinander nur durch die Achsendicke bedingt ist.

3. Montierung nach Anspruch 1 bis 2, gekennzeichnet durch ein am Gehäuse (3) angebrachtes Gegengewicht (11), dessen Schwerpunkt in mindestens 2 verschiedenen Bewegungsrichtungen verstellbar ist.

4. Montierung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebe (8,9) für die Bewegung beider Achsen (4,6) relativ zum Gehäuse (3) unmittelbar am Gehäuse (3) befestigt und vorzugsweise als getriebelose Direktantriebe ausgebildet sind.

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ORIGINAL INSPECTED