DE3211372C2

DE3211372C2 -

Info

Publication number: DE3211372C2
Application number: DE3211372A
Authority: DE
Inventors: Anthony John Bury St. Edmunds Suffolk Gb Parks; Richard Arthur Stowmarket Suffolk Gb Lindsay
Original assignee: Thales Optronics Bury St Edmunds Ltd
Current assignee: Thales Optronics Bury St Edmunds Ltd
Priority date: 1981-04-03
Filing date: 1982-03-27
Publication date: 1988-01-07
Also published as: FR2503325A1; DE3211372A1; FR2503325B1; JPS57192698A; AU548053B2; GB2096345B; GB2096345A; US4466590A; AU8198782A; JPH0156317B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Kippbefestigungen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Derartige Kippbefestigungen sind beispielsweise aus DE-GM 79 36 705 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung erfolgt die Übertragung des Drehmomentes auf eine oder mehrere Federn über einen oder mehrere Hebelarme, wobei die wirksame Länge des Hebelarmes und/oder dessen in Auslenkrichtung der Feder wirksame Verschiebungskomponente beim Verschwenken des Rotorteiles gegenüber dem Statorteil mit der Änderung des Drehmomentes variiert. Damit soll bei Federn mit linearen Kennlinien eine Charakteristik in bezug auf das Rückstellmoment erreicht werden, die dem von dem drehbar gelagerten Körper ausgeübten Drehmoment entgegengerichtet und größenmäßig gleich ist.

In der Praxis ist es aufgrund des Gewichtes der Kamera, das die Kamera zu kippen versucht, schwierig, den gewünschten weichen und leichten Kippvorgang entweder von dem horizontalen Längsrahmen weg oder auf ihn zu zu erreichen. Hierfür sind Kameraschwenkköpfe in Form sogenannter Quadrantenköpfe bekannt, bei denen die Kamera mit ihrem Schwenkpunkt im Krümmungsmittelpunkt eines kreisförmigen Segmentes gehalten wird, das beispielsweise auf Rollen beweglich abgestützt ist; des weiteren sind Schwenkköpfe mit gekrümmten Nockenplatten und Rollenmechanismus bekannt, die den Schwenkpunkt in einer horizontalen Ebene halten. Diese bekannten Köpfe sind verhältnismäßig sperrig im Vergleich zur Kamera, insbesondere zu elektronischen Kameras; hierbei ist es schwierig, die Federn für unterschiedliche Schwerpunkte zu ändern, die Nocken aus dem gleichen Grunde zu verändern und die Nocken herzustellen. Ferner liegt die Winkelverschiebung des Schwerpunktes über der Vertikalen bei Aufrechterhaltung eines Abgleiches bei derartigen Köpfen in der Größenordnung von ±60°, was häufig nicht ausreichend ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine kompakte Kippbefestigung geringen Gewichtes zu schaffen, die eine besonders einfache Bedienung und einen besonders einfachen Drehmomentabgleich ermöglicht.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einer gattungsgemäßen Kippbefestigung mit den Merkmalen des Kennzeichens des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche 2 und 3.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird erreicht, daß der Abgleichsmechanismus sowohl für einen großen oder einen kleinen Kippbefestigungskopf verwendet werden kann, und daß ein Kippabgleich über einen Wert von +90° bis -90° erreicht wird.

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Die Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht der Kippbefestigung nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Endansicht der Kippbefestigung,

Fig. 3 eine Seitenansicht des Kippmechanismus,

Fig. 4 eine Seitenansicht des Kippmechanismus in gekipptem Zustand,

Fig. 5a und b eine Diagrammdarstellung der Funktion,

Fig. 6 eine schematische Darstellung der Arbeitsweise der Schwenkstellen und der Feder, und

Fig. 7 eine schematische Darstellung der Arbeitsweise der Schwenkstellen und der Feder in geänderter Ausführung.

Nach Fig. 1 weist ein stationäres Basisteil 1 eine kippbare Tragvorrichtung 2 auf, die schwenkbar auf Drehlagern 3 gelagert ist. Ein Support 4, der mit dem Basisteil 1 befestigt ist, weist eine der Kippbewegung entgegenwirkende Vorrichtung 5 auf, die schwenkbar auf Drehlagern 6 des Supports 4 gelagert ist.

Nach Fig. 2 besitzt die Vorrichtung 5 zwei Endplatten 7, zwischen denen eine Feder oder eine Federanordnung 8 gespannt ist. Die beiden Endplatten 7 sind jeweils längs einer Verschiebevorrichtung 9 axial beweglich, die an jedem Ende eine Endhaltevorrichtung 10 besitzt, gegen die die Endplatten 7 anliegen. Zwei Federdruckvorrichtungen 11 (Fig. 3 und 4), die jeweils schwenkbar auf weiteren Drehlagern 12 befestigt sind, wirken auf eine der Endplatten 7 in der Weise ein, daß die Federanordnung 8 komprimiert wird, wenn die Vorrichtung 5 um die Drehlager 6 bei einer Kippbewegung der kippbaren Tragevorrichtung 2 um die Drehlager 3 gekippt wird (Fig. 4). Steht die Tragvorrichtung 2 parallel zum Basisteil 1 und liegen die Drehachsen der Drehlager 3, 6 und 12 in einer einzigen Ebene, nimmt die Längsmittenlinie der Verschiebevorrichtung 9 oder in diesem speziellen Beispiel die Federanordnung 8 eine rechtwinkelige Lage zu dieser Ebene ein, und die Federanordnung 8 steht unter minimaler oder keiner Kompression.

Wenn nach den Fig. 3 und 4 die Tragvorrichtung 2 um die Drehlager 3 kippt, werden die Drehlager 12 um die Drehlager 3 gedreht und die Verschiebevorrichtung 9 kippt um die Drehlager 6 in der gleichen Richtung wie die Tragvorrichtung 2, jedoch mit der halben Winkelbewegung. Hierdurch wirkt die Federdruckvorrichtung 11, die in den Drehlagern 12 schwenkbar ist, auf die entsprechende Endplatte 7 ein und komprimiert die Federanordnung 8 entgegen der zweiten Endplatte, die durch die entsprechende Endhaltevorrichtung 10 auf der Verschiebevorrichtung 9 in ihrer Position gehalten wird. Die Federanordnung 8 ist dabei so ausgelegt, daß sie der Höhe des Schwerpunktes und/oder dem Gewicht der Kamera über die Drehlager 3 angepaßt ist, so daß das resultierende Drehmoment, das durch die Federkompression entsteht, das Drehmoment, das durch Kippen der Kamera um die Drehlager 3 auftritt, exakt abgeglichen ist.

Um eine höhere Stabilität zu erzielen und eine korrekte Beziehung zwischen der Tragvorrichtung 2 und der Vorrichtung 5 aufrecht zu erhalten, verbindet ein Antriebsmechanismus die Vorrichtungen 2 und 5 miteinander; dieser Antriebsmechanismus ist als Zahnquadrant 13 dargestellt, der mit Zahnrädern 14 zusammenarbeitet, er kann jedoch ein beliebiger anderer Antrieb mit einem Verhältnis 2 : 1 sein.

In Fig. 5 sind die Bedingungen für die einem Kippen entgegenwirkende Vorrichtung 5 im einzelnen dargestellt. Der Schwerpunkt eines Körpers mit einem Gewicht W ist in einem Abstand r vertikal über einem Punkt positioniert, um den er zwangsweise in einer vertikalen Ebene dreht (Fig. 5a). Wird der Körper um einen Winkel R gedreht (Fig. 5b), ist die Änderung der Potenialenergie durch die Gleichung gegeben

Δ P · E = Wr (1 - Cos R _W).

In Fig. 6 sind zwei Gelenke AB um A und CD um C drehend miteinander über ein Gleitgelenk D (oder eine Antriebsverbindung mit einem Verhältnis von 2 : 1 zwischen A und C) so verbunden, daß AC=CD=a.

Wenn eine Feder mit einer Federkonstanten K so angeordnet ist, daß ihre Auslenkung von der freien Länge gleich der Verschiebung AD ist, ist die in der Feder gespeicherte Energie=Ka² (1 - Cos R _S).

Ist Ka²=Wr und R _S=R _W, ist die von der Feder gespeicherte Energie gleich der Potentialenergie, die durch den kippenden Gegenstand verlorengeht, und es kann ein voller Abgleich erzielt werden. Der Kompensationsgrad zur Erzielung des Abgleiches kann durch Einstellen der Dimensionen "a" oder durch Änderung der Federkonstanten variiert werden.

Bei der Ausbildung des Mechanismus nach Fig. 7 sind zwei Gelenke, nämlich CD (um C drehend) und ED (um E drehend) über ein Gleitgelenk D so miteinander verbunden, daß ED=EC. Ein drittes Gelenk AB dreht um eine Gelenkstelle A auf der Linie CE und ist über ein Gleitgelenk F mit dem Gelenk CD so verbunden, daß der Winkel AFC ein rechter Winkel ist und die Winkelbewegung des Gelenkes ED den doppelten Wert der Bewegung des Gelenkes CD hat.

Wenn eine Federkonstante K so ausgelegt ist, daß ihre Auslenkung (gegenüber dem freien Ende) gleich der Verschiebung AF ist, ist die in der Feder gespeicherte Energie gegeben mit Ka² (1 - Cos R _S), wenn

Ist Ka²=Wr und R _S=R _W, ist die durch die Feder gespeicherte Energie gleich der Potentialenergie, die durch den kippenden Körper verlorengeht, und es kann ein voller Abgleich erzielt werden. Der Kompensationsgrad zur Erzielung des Abgleiches kann durch Einstellen der Dimension "a" oder durch Änderung der Federkonstanten variiert werden.

Claims

1. Kippbefestigung für Fernseh- und Filmkameras sowie dergleichen Geräte, mit einem stationären Basisteil, einem auf dem Basisteil kippbar in einer horizontalen Achse gelagerten, die Kamera bzw. das Gerät aufnehmenden Schwenkteil, und mit einer Federanordnung, die zwischen dem stationären Basisteil und dem Schwenkteil eine dem Drehmoment entgegenwirkende Rückstellkraft ausübt, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

(a) das stationäre Basisteil (1) nimmt einen Support (4) auf, in dessen Drehlager (6) eine der Kippbewegung entgegenwirkende Vorrichtung (5) kippbar angeordnet ist,
(b) das stationäre Basisteil (1) nimmt die kippbare Tragvorrichtung (2) auf einem zweiten Drehlager (3) schwenkbar auf, wobei die beiden Drehlager (3, 6) in achsparallelem Abstand zueinander angeordnet sind,
(c) die Vorrichtung (5) besteht aus einer Verschiebevorrichtung (9), zwei Endplatten (7), zwischen denen eine Federanordnung (8) gespannt ist und die auf der Verschiebevorrichtung (9) axial beweglich sind, sowie aus zwei Endhaltevorrichtungen (10), gegen die die Endplatten (7) anliegen,
(d) in achsparallel zu den Drehlagern (3, 6) angeordneten weiteren Drehlagern (12) sind Federdruckvorrichtungen (11) schwenkbar angeordnet, die auf eine der Endplatten (7) in einem die Federanordnung (8) komprimierenden Sinn einwirken, und
(e) die Drehlager (6, 12) sind im Ausgangszustand koaxial zueinander angeordnet, wobei der Winkel zwischen der Längsmittenlinie der Federanordnung (8) und dem Drehlager (3) an den Drehlagern (6, 12) ein rechter Winkel ist und die Winkelverschiebung der kippbaren Tragvorrichtung (2) doppelt so groß ist wie die der Verschiebevorrichtung (9) bezogen auf ihre entsprechenden Drehlager, wenn die kippbare Tragvorrichtung (2) um die vertikale Achse gekippt wird.

2. Kippbefestigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federdruckvorrichtung (11) und die Endhaltevorrichtung (10) über die beiden Endplatten (7) mit den Federanordnungen (8) verbunden sind, um einem Drehmoment entgegenzuwirken, das durch einen auf der kippbaren Tragvorrichtung (2) bei Drehung um den Schwenkpunkt (3) befestigten Gegenstand erzeugt wird.

3. Kippbefestigung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Abstand der Drehlager (3, 6) einstellbar und die eingesetzten Federanordnungen (8) hinsichtlich ihrer Federkonstanten änderbar sind, um sich ändernde Höhenstellungen des Schwerpunktes und/oder des Gewichtes des Gegenstandes und der abgeglichenen Befestigung auszugleichen.