DE3612448C2 - Kippbefestigung für eine Nutzlast - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kippbefestigung nach dem Oberbe­ griff des Anspruches 1. Derartige Kippbefestigungen sind in der Lage, Geräte, z. B. Fernseh-Kinematographen, so aufzuneh­ men, daß sie bequem gekippt, hin- und hergedreht oder um eine vertikale Achse rotiert werden können.

Aus der DE 30 08 637 A1 ist eine Kippbefestigung für eine Nutzlast, z. B. eine Kamera, bekannt, bei der ein die Kamera aufnehmendes Tragbauteil schwenkbar um eine horizontale Achse auf einer Basis befestigt ist und nach einer der beiden Seiten einer oberen Totpunktfunktion gekippt werden kann. Dem Kippen des Tragbauteiles wirken zwei vertikal operierende, auf jeder Seite der Kippachse angeordnete Spiralfedern über Federmitnehmer entgegen, auf die das Tragbauteil so einwirkt, daß ein Kippen des Tragbauteiles zur einen Seite eine der Federn und das Kippen des Tragbauteiles zur anderen Seite die andere Feder komprimiert. Die Trennung der Mitnehmer ist einstellbar, um den Hebelarm zwischen den Federn und dem kippbaren Bauteil so zu verändern, daß unterschiedliche Gewichtsbelastungen auf das Tragbauteil aufgenommen werden. Diese Anordnung ergibt jedoch keine Gegenkraft, die eine selbsttätige Einstellung in Abhängigkeit von dem Kippwinkel des Tragbauteiles liefert, um eine exakte Abgleichkraft auf das Tragbauteil während des gesamten Bewegungsverlaufes zu erzeugen, so daß das Tragbauteil unabhängig von der aufgenom­ menen Nutzlast in dieser Position statisch bleibt.

DE 32 11 372 A1 betrifft eine Kippbefestigung für eine Kamera oder eine ähnliche Nutzlast, bei der eine Federanordnung eine Rückstellkraft erzeugt, die sich in Abhängigkeit von dem Kippwinkel des Tragbauteils ändert, so daß ein exakter Abgleich für das Tragbauteil über den gesamten Bewegungsbe­ reich erzielt wird. Die bei diesem bekannten Vorschlag in der Feder gespeicherte Energie ist mit Ka² (1-Cos R_s) gegeben, wobei "a" die Länge der Arme AC und CD ist (Fig. 6). Wenn AC und CD unterschiedlich sind, nämlich gleich "a" und "b", ist die in der Feder für einen sich von R bis R_s ändernden Winkel ACD gespeicherte Energie = Kab (1-Cos R_s), und der Wert der Kompensation zur Erzielung eines Abgleiches kann durch Einstellung der Dimension von "a" und "b", oder durch Änderung der Federkonstante oder eine Kombination davon verändert werden. Legt man "a" und/oder "b" variabel aus, wird eine vereinfachte Anordnung erzielt. Wird der Mechanismus auf eine Seite der oberen Totpunktposition gekippt, müssen der Arm CD und der Verbindungsarm AB nach einer Seite der Vertikalen schwenken. Erfolgt ein Kippen in der entgegengesetzten Richtung, müssen sie sich auf die entgegengesetzte Seite der Vertikalen bewegen, d. h. in eine spiegelbildliche Position der Anordnung nach Fig. 6. Dies ist theoretisch relativ einfach, es ist jedoch in der Praxis schwierig, einen einfachen Mechanismus hierfür zu schaffen und damit die verhältnismäßig komplizierte Doppelfederanordnung mit einer Übertragung von der Belastung an einem Ende zum anderen beim Durchlaufen der oberen Totpunktposition zu erreichen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kippbefestigung zu schaffen, bei der ausgehend von der Geometrie der Fig. 6 der DE 32 11 372 A1 ein in der Praxis einfacher Mechanismus und eine exakte Balance der Nutzlast, erreicht wird.

Gemäß der Erfindung wird dies bei einer gattungsgemäßen Kippbefestigung mit den Merkmalen des Kennzei­ chens des Anspruches 1 erreicht.

Mit einer derartigen Kippbefestigung wird sichergestellt, daß die Länge des Armes CD entweder größer oder kleiner als der Abstand der Achsen A und C voneinander ist. Unter dieser Voraussetzung läßt sich ein einfacher Mechanismus schaffen, der ermöglicht, daß er durch die Vertikale geht, wenn die Lastabstützung sich über den oberen Totpunkt bewegt. Damit wird erreicht, daß das kippbare Tragbauteil um 90° gekippt werden kann und gleichzeitig eine exakte Balance der Nutzlast aufrechterhalten wird.

Des weiteren wird mit vorliegender Erfindung im Vergleich zu der entgegengehaltenen DE 32 11 372 A1 der Anmelderin eine entscheidende Verbesserung dadurch erreicht, daß das Verhält­ nis von 2 : 1 eliminiert wird, eine der Haltevorrichtungen und eine der Federkompressionsvorrichtungen entfällt, die gesamte Befestigung wesentlich einfacher herstellbar und kompakter ausführbar ist, und Federänderungen leichter einzustellen und durchzuführen sind.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeich­ nung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer ersten Kamerabefestigung,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Befestigung nach Fig. 1, und

Fig. 3 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer zweiten Ausführungsform einer Kamerabefestigung nach der Erfindung.

Nach Fig. 1 weist eine Basis 1 zwei im Abstand voneinander angeordnete, parallele, vertikale Seitenplatten 2 und 3 auf, die auf der Basis 1 befestigt sind. Die Seitenplatten 2, 3 können einstückig mit der Basis 1 oder als getrennte Platten damit befestigt sein. Eine Versteifungsplatte 4 ist in geeigneter Weise mit beiden Platten 2, 3 und der Basis 1 befestigt, um die erforderliche Steifigkeit zu erzielen und die Seitenplatten 2, 3 parallel zu halten. In jeder Seitenplatte 2, 3 ist eine konzentrische Öffnung ausgebildet, die eine Aufnahme für ein Wälzlager oder einen Laufring 5 darstellt, welche an einer Schulter auf der Innenseite einer jeden Platte 2, 3 anliegen und z. B. durch Schrauben 6 festgehalten sind. Eine Plattform 7 und zwei Seitenplatten 8, 9 können in ähnlicher Weise mit der Basis 1 verbunden sein, um ein kippbares Tragbauteil auszubilden. Die Seitenplatten 8, 9 sind mit der Plattform 7 z. B. mit Hilfe von Schrauben 10 befestigt. Ein Ansatz 11, der als getrenntes Teil hergestellt und mit der Seitenplatte 8 befestigt sein kann, oder der einen integralen Teil bildet, ist in dem entsprechenden Lager 5 angeordnet und bildet die Schwenkstellen um eine Achse I (Fig. 2) für das kippbare Tragbauteil mit der Basis 1, und kann in seiner Position durch einen in eine in jeden der Ansätze 11 eingearbeitete Umfangsnut 13 eingesetzten Schnappring 12 gehalten werden.

In der Versteifungsplatte 4 ist ein mit einer Gegenbohrung versehener Ansatz 14 zur Aufnahme einer gegabelten Hülse 15 und einer als Leitspindel ausgebildeten Einstellschraube 16 angeordnet. Wird die Einstell­ schraube 16 gedreht, wird die gegabelte Hülse 15 weiter in den Ansatz 14 hinein oder aus ihm heraus gedreht. In der gegabelten Hülse 15 ist, z. B. durch einen Stift 17 festgehalten, ein als Federführungsvorrichtung ausgebildeter Verbindungsarm 18 mit einer Federkompres­ sionsvorrichtung 19, die eine z. B. von einer Schraube 20 gehaltene Beilage sein kann, schwenkbar angeordnet. Der Stift 17 legt eine weitere Achse II (Fig. 2) fest, um die die Federführungs­ vorrichtung 18 gegenüber der Hülse 15 kippen kann. Eine Feder 21, die um die Federführungsvorrichtung 18 angeordnet ist, ist komprimierbar zwischen der Federkompressionsvorrichtung 19 und einer schwenkbaren Schiebervorrichtung 22 angeordnet, welche schwenkbar auf einem Drehzapfen 23 in einem versetzten Lager 24 in jedem der beiden Ansätze 11 angeordnet ist, um zwei entgegengesetzt gerichtete gekröpfte Arme auszubilden, so daß bei einem Verdrehen des kippbaren Tragbauteiles auf jeder Seite der Vertikalen die schwenkbare Schiebevorrichtung 22 sich längs der Federführungsvorrichtung 18 bewegt und die Feder 21 entgegen der Federkompressions­ vorrichtung 19 komprimiert.

Der Mechanismus kann so voreingestellt werden, daß eine bekannte Last auf der Plattform 7 aufgenommen wird, vorzugsweise können jedoch verschiedene Lasten aufgenommen werden, und hierfür bildet eine Drehung der Einstellschraube 16 ein Mittel zum Vorbelasten der Feder 21, damit dem kippbaren Tragbauteil ein Reaktionsmoment aufgegeben wird, das im wesentlichen gleich dem Ungleichgewichtsmoment ist, das durch Drehung des Schwerpunktes eines auf der Plattform 7 befestigten Gerätes um die Vertikale auf den durch die Ansätze 11 an jeder beiden Seitenplatten 8 und 9 gebildeten Schwenk­ stellen erzeugt wird.

Die Gerätebefestigungsvorrichtung und die Einstellvorrichtung, die den Schwerpunkt des Gerätes und das kippbare Tragbauteil vertikal über den Schwenkpunkt für das kippbare Tragbauteil bringt, sind nicht beschrieben worden, da sie an sich bekannt sind; in diesem Zusammenhang reicht es aus, zu erwähnen, daß eine solche Befestigungsvorrichtung erforderlich ist, und daß sie eine getrennte, mit der Plattform verbindbare Einheit oder integraler Teil der Plattform 7 sein kann.

Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung, bei der gleiche Teile wie in Fig. 1 mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Die Basis 1, die eine etwas andere Form als in Fig. 1 hat, paßt mit dem kippbaren Tragbauteil zusammen und kann durch einen Schnappring 12 festgelegt werden. Damit eine maximale Federenergie zur Erzeugung von Reaktionskräften zur Verfügung steht, wird im Gegensatz zu der Feder nach Fig. 1, bei der eine Vorbelastung auf die Feder aufgebracht wird, die nur die Energie der Feder von der Vorbelastung an zur Aufnahme verschiedener Lasten beläßt, sind die Feder oder die Federn nach Fig. 2 so ausgelegt, daß eine maximale Ausnutzung der Federenergie sichergestellt ist. Ein Joch 25, das aus einer Endplatte 26 und zwei Seitenschenkeln 27, 28 gebildet ist, hat einen vorzugsweise in jedem Seitenschenkel gelagerten Schwenkzapfen 23, so daß das Joch gekröpft in den Lagern 24 schwenkbar ist, wobei jeweils ein Lager in jedem Ansatz 11 untergebracht ist. Ein Vorsprung 29 auf der Versteifungsplatte 4 weist ausgesparte Abschnitte zur Aufnahme der Einstell­ schraube 16 und einer Schiebevorrichtung 30 auf. Schwenk­ zapfen 31 und 32, und zwar jeweils einer auf jeder Seite der Schiebevorrichtung 30, wirken als Schwenkstellen für die schwenkbare Schiebevorrichtung 22. Beide Federführungsvor­ richtungen 18 können an dem Joch 25 angeordnet und z. B. durch Schrauben 33 festgehalten sein.

Claims (8)

1. Kippbefestigung für eine Nutzlast mit einer Basis, einem Tragbauteil zur Aufnahme einer Nutzlast, einer Vorrich­ tung, die das Tragbauteil kippbar in bezug auf die Basis um eine erste horizontale Achse nach einer der beiden Seiten einer oberen Totpunktposition befestigt, und einer federbelasteten Kurbelanordnung zur Erzielung eines Widerstandes gegen Kippen des Tragbauteiles, um das Tragbauteil (mit darauf befestigter Last) abgeglichen zu halten, wenn es von der oberen Totpunktposition zur einen oder anderen Seite bewegt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß die federbelastete Kurbelan­ ordnung (18-24) aufweist,
einen Verbindungsarm (18), der am einen Ende schwenkbar auf der Basis (1) und kippbar um eine von der ersten Achse (I) beabstandete zweite horizontale Achse (II) befestigt ist,
einen Kurbelarm (23, 24), der mit dem Tragbauteil (7-9) um die erste Achse (I) drehbar ist und eine Gleitverbin­ dung mit dem Verbindungsarm (18) hat, wobei der Radius des Kurbelarmes (23, 24) verschieden von dem Abstand zwischen der ersten und der zweiten Achse (I, II) ist und der Arm (23, 24) so angeordnet ist, daß er mit der Achse (I) ausgerichtet ist, wenn das Tragbauteil (7-9) die obere Totpunktposition einnimmt,
und eine Federanordnung (21), die an dem Verbindungsarm (18) angeordnet und so positioniert ist, daß die Gleitver­ bindung des Kurbelarmes (23, 24) gegen das schwenkbar befestigte Ende des Verbindungsarmes (18) vorgespannt ist, um eine Abgleichkraft für das Tragbauteil (7-9) und die Nutzlast zu erzielen, damit das Tragbauteil (7-9) in einer beliebigen Position der Bewegungsbahn, in die sie bewegt wird, gehalten wird.

2. Kippbefestigung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (15, 16, 30) zum Einstellen des Abstandes zwischen der ersten und der zweiten Achse (I, II), um die Abgleichkraft zu verändern, die durch die Federvor­ richtung (21) auf die Nutzlast auf dem Tragbauteil (7, 8, 9) ausgeübt wird.

3. Kippbefestigung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (15, 16, 30) zum Einstellen des Abstandes zwischen der ersten und zweiten Achse (I, II) eine Vorrichtung zum Einstellen der Position der zweiten Achse (II) relativ zur Basis (1) auf die erste Achse zu und von ihr weg aufweist.

4. Kippbefestigung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (15, 16, 30) zur Einstellung der Position der zweiten Achse (II) eine Befestigung (15) für das eine Ende des Verbindungsarmes (18), eine Leitspindel (16) in Schraubeingriff mit der Befestigung (15) und Mittel zur Befestigung der Leitspindel (16) auf der Basis (1) zur Ausführung einer Drehung für die Einstellung der Position der Befestigung (15) aufweist.

5. Kippbefestigung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung (15) eine gegabelte Hülse in Schraub­ eingriff mit der Leitspindel (16) ist.

6. Kippbefestigung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung (15) eine Schiebevorrichtung (30) aufweist, die in einer Gleitführung auf der Basis (1) aufgenommen ist, wobei die Leitspindel (16) in Schraub­ eingriff mit der Schiebevorrichtung (30) steht, um diese längs der Gleitführung zu verschieben.

7. Kippbefestigung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Federvorrichtung (21) eine einzige Kompressionsfeder ist, die zwischen der Seitenver­ bindung an einem Verbindungsarm (18) und dem Ende des Verbindungsarmes (18), entfernt von dem schwenkbar befestigten Ende, wirkt.

8. Kippbefestigung nach einem der Ansprüche 1-4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Federvorrichtung (21) zwei Kompressionsfedern (21, 21) aufweist, die seitlich nebeneinander angeordnet sind und parallel zwischen der Gleitverbindung und dem Ende des Verbindungsarms (18) entfernt von dem schwenkbar befestigten Ende wirken.