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Einrichtung zum Abgriff einer Kurvenscheibe. insbeson-
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dere für optisch-mechanische Abtastsvsteme Die Erfindung betrifft
eine Einrichtung zum Abgriff einer Kurvenscheibe, insbesondere für optisch-mechanische
Abtastsysteme, zur Übertragung der Drehbewegung eines ersten Elementes, z.B. eines
rotierenden Abtastelementes zur Horizontalabtastung, auf ein um die Drehachse des
ersten Elementes senkrechte Achse drehbares zweites Element, z.B. auf einen Schwingspiegel
zur Vertikalabtastung, mit einer Kurvenscheibe und einem am Außenumfang der Kurvenscheibe
federnd anliegenden, an einem Hebelarm gehaltenen Abgriffsglied.
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Zur Übertragung der Drehbewegung eines ersten Elements auf ein zweites
Element, welches um eine zur Drehachse des ersten Elements senkrechte,d.h. um 900
versetzte Drehachse drehbar ist, werden sogenannte Kurven - oder Nocknscheiben eingesetzt.
Zur Abtastung der von einer Szene ausgehenden Strahlungsenergie, insbesondere zur
Abtastung des Bildfeldes eines optischen Sichtgerätes, d.h. zur Betrachtung einer
Szene, werden optisch-mechanische Abtasteinrichtungen verwendet, die das Bildfeld
in allgemein bekannter Weise zweidimensional,z.B. mittels eines ebenen Schwingspiegels
für die Vertikalabtastung und eines rotierenden prismatischen Spiegelkörpers, z.B.
eines Polygonspiegels für die Horizontalabtastung abtasten. Damit wird z.B. Wärmestrahlung
von aufeinanderfolgenden Bereichen einer Szene auf eine Detektoranordnung gerichtet.
Die beiden Abtastspiegel sind dabei systembedingt um zwei senkrecht zueinander gerichtete,
d.h. um 900 gegeneinander versetzte Achsen bewegbar. Eine derartige Abtasteinrichtung
ist z.B. aus der
DE-PS 2 224 275 bekannt. Hierbei wird der Polygonspiegel
für die Horizontalabtastung von einem Motor angetrieben, der über ein Winkelgetriebe
auch zum Antrieb des Schwingspiegels für die Vertikalabtastung dient. Dieser Spiegel
ist um eine zur Rotationsachse des Polygonspiegels senkrechte Achse mittels einer
Nockenanordnung schwenkbar, die aus einer Nockenscheibe mit linear ansteigendem
Abschnitt und einem am Umfang der Nockenscheibe federnd anliegenden,an einem Hebelarm
gehaltenen rollenförmigen Abgriffsglied besteht, wobei die Nockenscheibe auf einer
Welle eines Zahnrads des Winkelgetriebes sitzt.
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Bei der bekannten Abtasteinrichtung ist zur Übertragung der Bewegungen
des Polygonspiegels für die Horizontalabtastung auf den Schwingspiegel für die Vertikalabtastung
außer der Nockenanordnung jedoch ein relativ aufwendiges Winkelgetriebe erforderlich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs
genannten Art anzugeben, die bei möglichst einfachem Aufbau eine Übertragung der
Drehbewegung bei zueinander senkrechten Drehachsen ermöglicht.
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Die Aufgabe wird bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art
gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Hebelarm um eine zur Drehachse der Kurvenscheibe
senkrechte Achse kippbar ist, daß das Abgriffsglied in Umfangsrichtung der Kurvenscheibe
unverdrehbar und um eine zur Drehachse der Kurvenscheibe senkrechte Achse quer zur
Kurvenscheibe kippbar am Ende des Hebelarmes gelagert ist und daß im Bereich des
Außenumfangs der sich drehenden Kurvenscheibe eine die Umfangsfläche mit Schmiermittel
benetzende Anordnung vorgesehen ist.
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Bei der erfindungsgemäßen Abgriffeinrichtung ist das Abgriffsglied
in Umfangsrichtung der Kurvenscheibe als unverdrehbares, aber quer zur Kurvenscheibe
entsprechend den Schwingungen des Hebelarmes am Ende des Hebelarmes
kippbares
und somit kurze Kippbewegungen quer zur Kurvenscheibe ausführendes Gleitstück ausgebildet.
Durch die hierbei mögliche Linienauflage des Abgriffsgliedes am Außenumfang der
Kurvenscheibe und den dabei entstehenden Schmiermittelkeil mit gleitender Reibung
statt einer sonst üblichen Punktauflage bei feststehendem, also nicht kippbarem
oder bei rollendem Abgriffsglied mit großer Reibung und starkem Verschleiß ergibt
sich bei der erfindungsgemäßen Einrichtung - bis auf einen vernachlässigbar geringen
Einlauf-Abrieb - ein nur noch minimaler, fast auf Null reduzierbarer Abrieb am Abgriffsglied.
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Außerdem wird eine Beschädigung der Oberfläche des Außenumfangs der
Kurvenscheibe weitgehend vermieden. Dies ist insbesondere im Hinblick auf die z.B.
bei optisch-mechanischen Abtasteinrichtungen der eingangs genannten Art geforderte
Genauigkeit von großem Vorteil. Außerdem ist es bei einer erfindungsgemäßen Einrichtung
möglich, die Übertragung der Drehbewegungen auch bei um 900 versetzten, d.h. senkrecht
zueinander gerichteten Drehachsen ohne Winkelgetriebe zu realisieren.
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Zweckmäßigerweise besteht bei einer erfindungsgemäßen Einrichtung
das Abgriffsglied aus einem scheibenförmigen Gleitstück mit kreisbogenförmiger Abgriffsfläche.
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Um die Verdrehungssicherung des Abgriffsgliedes in Umfangsrichtung
der Kurvenscheibe zu gewährleisten, weist bei einer vorteilhaften Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Einrichtung das Abgriffsglied an der dem Hebelarm zugewandten
Seite einen etwa U-förmigen Ausschnitt auf, dessen Breite gleich dem Abstand zweier
paralleler Außenflächen des Hebelarmes voneinander ist. Damit ist das Abgriffsglied
in Umfangsrichtung der Kurvenscheibe eng und unbeweglich geführt. Zur Lagesicherung
des Abgriffsgliedes gegen eine Verschiebung in Richtung der Mittelachse des Hebelarmes,
also quer zur Kurvenscheibe,
ist es vorteilhaft, wenn der Hebelarm
an der dem Abgriffsglied zugekehrten Seite mit einem etwa U-förmigen Ausschnitt
ausgebildet ist und die Breite dieses Ausschnittes etwas größer ist als die Dicke
des Abgriffsgliedes. In diesem Falle ermöglicht die die Dicke des Abgriffsgliedes
übersteigende Breite des Ausschnitts des Hebelarmes die Kippbewegung des Abgriffsgliedes
quer zur Kurvenscheibe.
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Zur Realisierung der kippbaren Lagerung des Abgriffsgliedes des Hebelarmes
ist dieser in vorteilhafter Weise mit einem einen Außenradius aufweisenden Rollenlager
versehen ist. Dieses Rollenlager besteht bei einer erfindungsgemäßen Einrichtung
in einfacher Weise aus einer zylindrischen Buchse.
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Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäusen Einrichtung
zum Abgriff einer Kurvenscheibe wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt in explosionsartiger Perspektive eine schematische Darstellung
einer aus Kurvenscheibe und Abgriffsglied bestehenden Abgriff einrichtung mit den
Abtastelementen eines optisch-mechanischen Abtastsystems, Fig. 2 und 3 zeigen eine
Ansicht der Kurvenscheibe und des Abgriffsgliedes von der Seite bzw. im Schnitt,
Fig. 4 einen vergrößerten Ausschnitt eines der Lagerung des Abgriffsgliedes dienenden
Hebelarmes mit Rollenlager, Fig. 5 das Rollenlager im Schnitt, Fig. 6 ein Abgriffsglied-in
perspektivischer Darstellung.
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Die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung zum Abgriff einer Kurvenscheibe
1 ist für ein optisch-mechanisches Abtastsystem zur Übertragung der Bewegung eines
um eine erste Achse Al rotierenden Abtastelementes 2 für die Horizontalabtastung
auf einen ebenen Schwingspiegel 3 für die
Vertikalabtastung vorgesehen,
wobei der Schwingspiegel um eine zur Rotationsachse Al des rotierenden ,z.B. von
einem Polygonspiegel gebildeten Abtastelementes 2 senkrechte zweite Achse A2 drehbar
-ist. Die Einrichtung besitzt zum Abgriff der hier in bevorzugter Weise zusammen
mit einem Zahnrad und dem Abtastelement 2 auf der gleichzeitig als Antriebsachse
dienenden Achse Al angeordneten Kurvenscheibe 1 ein Abgriffsglied 4, das an einem
Ende eines sich mit seiner Mittelachse A3 quer zur Kurvenscheibe und hier parallel
über der Antriebs-oder Drehachse Al der Kurvenscheibe erstreckenden Hebelarmes 5
angeordnet ist. Dieser Hebelarm ist seinerseits um die zur Rotationsachse Al des
rotierenden Abtastelementes 2 und somit zur Antriebs- oder Drehachse Al der Kurvenscheibe
senkrechte Achse A2 in Richtung des in Fig. 3 eingezeichneten Pfeils um die dort
dargestellte Mittellage z.B. umd + 80 kippbar, wobei diese Achse in einem geschlitzten,
mit einer Aufnahmebohrung versehenen Block 6 am anderen Ende des Hebelarmes eingespannt
ist und gleichzeitig als Drehachse für den an ihrem Ende befestigten Schwingspiegel
3 für die Vertikalabtastung dient. Der Hebelarm 5 und der Schwingspiegel 3 vollführen
somit beim Abgriff der Kurvenscheibe 1 in Richtung der in Fig. 3 bzw. in Fig. 1
eingezeichneten Pfeile kurze Schwingungen um die Dreh- oder Kippachse A2. Das Abgriffsglied
4 besteht hier aus einem scheibenförmigen Gleitstück mit etwa halbkreisbogenförmiger
Abgriffsfläche, wobei das Scheibchen nicht quer zur Kurvenscheibe, sondern mit zu
den Seitenflächen der Kurvenscheibe parallelen Scheibenflächen angeordnet und federnd
am Außenumfang der Kurvenscheibe in Anlage gehalten ist. Hierzu ist an der Kippachse
A2 des Hebelarmes sowie ggf.andemgeschlitzten Block 6 eine zweischenkelige Bügelfeder
7 mit ihrem Ende abgestützt, deren Bügel an der der Kurvenscheibe 1 abgewandten
Oberseite des Hebelarmes 5 unter Vorspannung in eine Ausnehmung 8 eingreift und
den Hebelarm und damit das an ihm gelagerte Abgriffsglied 4 federnd gegen die Kurvenscheibe
drückt.Das
Abgriffsglied 4 selbst ist derart an dem Ende des Hebelarmes
5 gelagert, daß es in Umfangsrichtung der Kurvenscheibe 1 unverdrehbar und unbewegbar
und in Richtung der Mittelachse A3 des Hebelarmes 5, also quer zur Kurvenscheibe,
gegen eine Längsverschiebung gesichert ist.
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Somit ist das Abgriffsglied in diesen Richtungen also praktisch unbeweglich.
Jedoch ist das Abgriffsglied 4 quer zur Kurvenscheibe um eine zur Drehachse Al der
Kurvenscheibe 1 senkrechte Drehachse A4 in Richtung des sowohl in Fig. 1 als auch
in Fig. 3 eingezeichneten Pfeiles geringfügig kippbar gelagert, so daß das Abgriffsglied
im Stande ist, auch bei den durch die Nokken der Kurvenscheibe bewirkten Schwingungen
des Hebelarmes entsprechend diesen Schwingungen mit zu kippen und somit auch bei
sich drehender Kurvenscheibe und auch während der Schwingungen des Hebelarmes stets
auf einer Linie der Oberfläche des Außenumfanges der Kurvenscheibe aufliegt. Um
diese Lagerung sowie die Kippbewegung des Abgriffsgliedes zu ermöglichen, sind das
Abgriffsglied 4 und der Hebelarm 5 an seinem der Lagerung des Abgriffsgliedes dienenden
Ende in der folgenden, in den Fig. 2 bis 6 näher dargestellten Weise ausgebildet.
Das Abgriff glied 4 (Fig. 6) ist an der dem Hebelarm 5.zugewandten Seite mit einem
etwa U-förmigen kanalartigen Ausschnitt 9 versehen, dessen Breite oder lichte Innenweite
etwa gleich dem Abstand zweier zueinander paralleler Außenflächen 10, 11 des Hebelarmes
voneinander ist. Damit ist das Abgriffsglied mit den durch den Ausschnitt 9 gebildeten
Seitenwänden 12, 13 so eng am Hebelarm geführt (Fig. 1), daß es in Umfangsrichtung
und damit in der mit einem Pfeil angedeuteten Drehrichtung der Kurvenscheibe unverdrehbar
ist. Ferner ist der Hebelarm 5 an der dem Abgriffsglied 4 zugekehrten Seite mit
einem etwa U-förmigen Ausschnitt 15 ausgebildet, in den das von den Seitenwänden
12, 13 gebildete Mittelteil 14 des Abgriffsgliedes eindringt, so daß dieses so weit
in dem
Ausschnitt 15 aufgenommen ist, daß es gegen Längsverschiebung
in Richtung der Mittelachse A3 des Hebelarmes, also quer zur Kurvenscheibe gesichert
ist. Hierzu ist die Breite b (Fig. 4)des Ausschnittes 15 nur soviel größer als die
Dicke d (Fig. 6) des Abgriffsgliedes 4, daß dieses die erwünschte Kippbewegung auszuführen
im Stande ist. Um diese Kippbewegung zu ermöglichen, ist der Hebelarm 5 mit einem
einen Außenradius aufweisenden Rollenlager versehen, welches von einer zylindrischen
Buchse 16 gebildet wird, die sich mit ihrer Mittelachse A4 senkrecht zur Drehachse
Al der Kurvenscheibe und parallel zurKippachse A2 des Hebelarmes erstreckt und im
Bereich des Ausschnitts 15 weitgehend in den Hebelarm eingefügt ist.
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Dabei ist die Buchse 16 zu ihrer Lagesicherung in Richtung ihrer Mittelachse
A4 mit einem Einschnitt 17 versehen, dessen Breite gleich dem Abstand der parallelen
Außenflächen 10, 11 des Hebelarmes voneinander ist. Auch die Ecken an der Lauffläche
18 der Buchse sind ausgespart. Der Radius- der Lauffläche 18 der Buchse 16 ist so
dimensioniert, daß zwischen der Lauffläche 19 des Abgriffsgliedes 4 und der Lauffläche
18 der Buchse 16 weitgehend nur rollende Reibung stattfindet. Lediglich zwischen
dem Abgriffsglied 4 und der Kurvenscheibe 1 besteht gleitende Reibung, wobei das
Abgriffsglied auf einem Schmiermittelfilm läuft, der von einer Schmieranordnung,
z.B. einem ölgetränkten Filzstreifen 20 (Fig. 1), auf die Oberfläche des Außenumfangs
der sich drehenden Kurvenscheibe aufgebracht wird und einen Schmiermittelkeil bildet.
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Das Abgriffsglied 4 kann an dem Hebelarm 5 durch Aufstekken lose oder
mittels eines sich in der Mittelachse A4 erstreckenden Stiftes fest am Hebelarm
gelagert werden.
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Bei loser Lagerung ergibt sich der Vorteil einer besonders leichten
Auswechselbarkeit.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung ist außer für das dargestellte Ausführungsbeispiel
auch für andere Anordnungen oder Abtastungen mit senkrecht gekreuzten Drehachsen,
z.B. für Zündverteiler bei Kraftfahrzeugen, bei denen die Verteilerachse senkrecht
zu Achse der Nokkenscheibe gerichtet ist, anwendbar.
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7 Patentansprüche 6 Figuren
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