DE3637117A1 - Anordnung zur verkippung einer trageflaeche - Google Patents

Anordnung zur verkippung einer trageflaeche

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DE3637117A1
DE3637117A1 DE19863637117 DE3637117A DE3637117A1 DE 3637117 A1 DE3637117 A1 DE 3637117A1 DE 19863637117 DE19863637117 DE 19863637117 DE 3637117 A DE3637117 A DE 3637117A DE 3637117 A1 DE3637117 A1 DE 3637117A1
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Rudolf Dr Ing Kern
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Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Verkippung einer Tragefläche für ein auszurichtendes Element, z.B. eines Spiegels, in einem gerin­ gen Verkippungsbereich.
Erfindungsgemäß wird die im Anspruch 1 angegebene Lösung vorgeschlagen.
Diese Anordnung hat folgende Vorteile:
Es ist möglich, einen Spiegel um einen sehr kleinen Winkel gezielt innerhalb eines Bereiches von ca. 15′ zu verdrehen. Die Leistungsauf­ nahme ist gering. Eine sehr hohe Lebensdauer wird erreicht. Das Gerät ist wartungsfrei und besitzt dadurch Raumfahrttauglichkeit. Kompakte Bauweise und kleines Gewicht wird erreicht.
Zur Erzielung der geringen Leistungsaufnahme sind grundsätzlich Piezo­ translatoren geeignet. Deren Temperaturabhängigkeit und die Hysterese des zugehörigen Piezoelements wird durch einen Regelkreis, der ein Meß­ system enthält, das die Verdrehung der Spiegel direkt erfaßt, ausge­ glichen. Die translatorische Bewegung wird durch eine Hebelanordnung in eine Drehbewegung umgesetzt. Um aus den geringen Hüben des Piezotrans­ lators einen möglichst linearen Zusammenhang zwischen Translations- und Drehbewegung zu erhalten, sind gut definierte Drehpunkte erforderlich. Dies läßt sich z.B. durch Kreuzfedergelenke erreichen, die zudem die Eigenschaft der Wartungsfreiheit und eine große Lebensdauer besitzen, z.B. aufgrund von Vibrationsanforderungen muß der Piezotranslator gut eingespannt werden. Deshalb wird eine Anordnung bevorzugt, bei der seine Endstücke nur eine translatorische Bewegung ausführen. Realisiert wird dies über eine Parallelführung. In die Kniehebelanordnung kann z.B. der Spiegel integriert sein. Die Hebel sind mittels dreiteiliger Kreuzfeder­ gelenke miteinander verbunden. Das Übersetzungsverhältnis läßt sich sehr einfach durch Höhenverstellung eines der festen Drehpunkte verändern. Es gibt zwei grundsätzliche Möglichkeiten der Kniehebelanordnung (An­ sprüche 4 und 5).
Diese sind auch in den Bildern 1 und 2 dargestellt. Bei der Anordnung des Bildes 1 wird der linke Lagerpunkt der Kniehebelanordnung durch den Piezotranslator verschoben, bei der Anordnung des Bildes 2 verändert der Piezotranslator die Länge des einen Hebels (bei festliegenden Endlager­ punkten). Ein Beispiel eines Piezotranslators ist in Bild 3 dargestellt. Er besteht aus dem Kopfteil 1 und dem Endteil 2. Diese Teile sind über zwei Seitenwände 3 miteinander verbunden. Die Verbindung der Seitenwände 3 mit den Endteilen 1 und 2 erfolgt über Federstege 5. Diese werden durch Schlitze in den Seitenwänden gebildet. Die Teile 1 und 2 sind fest mit einer Platte 4 verbunden. Die Seitenwände 3 sind aufgrund der Feder­ stege beweglich. Zwischen diesen Seitenwänden ist ein Teil 6 befestigt. Ein Piezoelement 7 ist zwischen dem Steg 6 und dem Kopfteil 1 befestigt. Bei Ausdehnung des Piezoelements bewegen sich die Seitenwände 3 und der Steg 6 relativ zu dem Kopf bzw. Endstück 1 bzw. 2. Die Vorspannung des Piezoelements wird durch eine Feder 8 erreicht, die zwischen dem Steg 6 und dem Endstück 2 eingespannt ist. Ein Ausführungsbeispiel einer Knie­ hebelanordnung ist in Bild 4 dargestellt. Die mit A und B bezeichneten Lagerteile sind mit den Teilen A und B des Piezotranslators des Bildes 3 verbunden. Wird das Teil 6 des Translators ausgelenkt, so verschieben sich die Punkte A und B gegeneinander und der Spiegel 9 auf der Knie­ hebelanordnung führt eine Drehung aus.

Claims (6)

1. Anordnung zur Verkippung einer Tragefläche für ein auszurichtendes Element (insbesondere eines Spiegels) in einem kleinen Ver­ kippungsbereich, dadurch gekennzeichnet, daß ein Piezotranslator (1, 3-7) und eine Kniehebelanordnung (Bild 1, 2 und 4) vorge­ sehen sind und daß durch Einführen der Translationsbewegung in die Kniehebelanordnung die Verkippung erzielt wird (Bild 1 und 2).
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei festen Teilen (1, 2) eine Parallelführung (3, 5) angeordnet ist und daß ein vom Piezotranslator zu verschiebendes Teil (6) an dieser Parallelführung (3, 5) befestigt ist.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem zu verschiebenden Teil (6) eine Vorspannung (Feder 8) einwirkt.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Endlager der Kniehebelanordnung mit dem zu verschie­ benden Teil verbunden ist (Bild 1, 3 und 4).
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Piezotranslator (1, 3 bis 7) in einen der Hebel einge­ schaltet ist oder diesen bildet (Bild 2).
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Hebel der Kniehebelanordnung miteinander und mit den Lagerpunkten mittels Kreuzfedergelenken verbunden sind.
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