EP1272774A1 - Vorrichtung zum dämpfung von drehbewegungen - Google Patents

Vorrichtung zum dämpfung von drehbewegungen

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Publication number
EP1272774A1
EP1272774A1 EP01931389A EP01931389A EP1272774A1 EP 1272774 A1 EP1272774 A1 EP 1272774A1 EP 01931389 A EP01931389 A EP 01931389A EP 01931389 A EP01931389 A EP 01931389A EP 1272774 A1 EP1272774 A1 EP 1272774A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rotor
stator
ribs
base plate
housing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP01931389A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ivo Ambrozic
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP1272774A1 publication Critical patent/EP1272774A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16M—FRAMES, CASINGS OR BEDS OF ENGINES, MACHINES OR APPARATUS, NOT SPECIFIC TO ENGINES, MACHINES OR APPARATUS PROVIDED FOR ELSEWHERE; STANDS; SUPPORTS
    • F16M11/00—Stands or trestles as supports for apparatus or articles placed thereon ; Stands for scientific apparatus such as gravitational force meters
    • F16M11/02—Heads
    • F16M11/04—Means for attachment of apparatus; Means allowing adjustment of the apparatus relatively to the stand
    • F16M11/06—Means for attachment of apparatus; Means allowing adjustment of the apparatus relatively to the stand allowing pivoting
    • F16M11/12—Means for attachment of apparatus; Means allowing adjustment of the apparatus relatively to the stand allowing pivoting in more than one direction
    • F16M11/126—Means for attachment of apparatus; Means allowing adjustment of the apparatus relatively to the stand allowing pivoting in more than one direction for tilting and panning
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/10—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using liquid only; using a fluid of which the nature is immaterial
    • F16F9/12—Devices with one or more rotary vanes turning in the fluid any throttling effect being immaterial, i.e. damping by viscous shear effect only
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16M—FRAMES, CASINGS OR BEDS OF ENGINES, MACHINES OR APPARATUS, NOT SPECIFIC TO ENGINES, MACHINES OR APPARATUS PROVIDED FOR ELSEWHERE; STANDS; SUPPORTS
    • F16M11/00—Stands or trestles as supports for apparatus or articles placed thereon ; Stands for scientific apparatus such as gravitational force meters
    • F16M11/02—Heads
    • F16M11/18—Heads with mechanism for moving the apparatus relatively to the stand
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16M—FRAMES, CASINGS OR BEDS OF ENGINES, MACHINES OR APPARATUS, NOT SPECIFIC TO ENGINES, MACHINES OR APPARATUS PROVIDED FOR ELSEWHERE; STANDS; SUPPORTS
    • F16M2200/00—Details of stands or supports
    • F16M2200/04—Balancing means
    • F16M2200/041—Balancing means for balancing rotational movement of the head

Definitions

  • the invention relates to a device for damping rotary movements of the type specified in the preamble of claim 1.
  • a swivel head e.g. for film cameras, known with a housing in which at least one axis is rotatably mounted.
  • a housing in which at least one axis is rotatably mounted.
  • flat disks are provided, which are arranged on an associated axis at small axial distances so that they extend at right angles to the center line of the axis.
  • several flat plates are arranged in the housing, which form a stack within which they are separated by such distances that they can be inserted into the gaps between the panes without touching the panes.
  • Means are also provided which support the plates in the housing so that they can be moved on and away from the associated axis. By means of an adjusting device accessible on the outside of the housing, the plates can be moved in such a way that the plates can be made to overlap with the panes to a variable extent.
  • a viscous liquid is connected to the housing, which surrounds the overlapping disks and plates, so that a substantially constant comb force is opposed to a relative rotational movement between the housing and the relevant axis.
  • the m depends on the overlap level of the disks and the plates.
  • WO 95/10728 describes a device holder with at least one movement axis with damping, which has a viscous steamer of the ring abyrmth type for damping the pivoting or tilting movement of a camera.
  • the viscosity steamer has a stator with a number of concentric annular ribs extending in the direction of a rotor and a rotor with a corresponding number of concentric annular ribs which are directed towards the stator and engage with a spacing between the ribs of the stator.
  • the distance between the ribs is filled with a viscous liquid to create a resistance to the relative movement between the rotor and the stator.
  • the rotor can be adjusted relative to the stator by means of a motor-driven screw spindle.
  • a speed sensor measures the speed of the rotor relative to the stator.
  • the torque exerted on the camera with a handle for pivoting or tilting the camera is measured by a strain gauge assigned to the handle.
  • a control system provided for the engine stop a microprocessor that is preprogrammed with one or more algorithms for assigning torque and speed. This allows the viscosity steamer to be controlled so that it opposes the movement with a section modulus which increases linearly with the speed measured by the speed sensor up to a certain value, after which the resistance is kept constant.
  • this known device holder for a camera disadvantageously has a complicated construction and requires a complex control and regulation system.
  • a further disadvantage is that the rotor, which is designed to be displaceable relative to the stator, cannot be inserted exactly into the stator.
  • the object of the invention is to provide a device for damping rotary movements of the type specified in the preamble of claim 1, by means of which a large damping range can be covered with a low weight and a rotor can be inserted precisely into a stator.
  • the device according to the invention for damping rotary movements advantageously has an adjusting device by means of which the rotor can be precisely inserted into the stator.
  • the precision of the insertion of the rotor results in the active connection of the thread with the adjusting device.
  • the device according to the invention advantageously has a better efficiency than the solutions known from the prior art. Due to the precise insertion of the rotor into the stator, the distance between the overlapping rotor areas or the stator areas can be made smaller, as a result of which the overall size and thus the weight of the inventive operation is reduced.
  • the only figure in the drawing shows a device for damping rotary movements between a stator arranged in a precise location and a rotor in a sectional view.
  • the device is preferably arranged between a tripod and a camera or the like to avoid jerky Scr. Avoid lowering movements during the A-frame.
  • the figure shows a device 1 for damping rotary movements between a stator 3 arranged in a housing 2 and a rotor 4.
  • the stator 3 and the rotor 4 are designed to be displaceable coaxially to one another, the stator 3 and the rotor 4 each having a stator base plate 5 or a rotor base plate 6 and a plurality of cylindrical stator ribs 7 arranged coaxially to one another and running perpendicular to the stator base plate 5 or the rotor base plate 6 or have rotor ribs 8.
  • the rotor ribs 8 and the stator ribs 7 are arranged offset from one another, and an annular gap 9 is formed between the stator ribs 7 and the rotor ribs 8, respectively, with each of which a corresponding rotor rib 8 or stator rib 7 can be inserted at a distance.
  • a fluid for the transmission of shear forces between the stator 3 and the rotor 4, which has a low viscosity, is provided in the housing 2 and in the annular gaps 9.
  • the fluid therefore completely surrounds the stator ribs 7 and the rotor ribs 8, so that when the stator ribs 7 and the rotor ribs 8 overlap, a movement of the rotor 4 is braked or damped via the connection of the fluid to the stator 3.
  • a distance between the rotor base plate 6 and the stator base plate 7 can be changed via an adjusting device 10 such that the damping and the immersion depth of the rotor ribs 8 and the stator ribs 7 can be varied.
  • the adjusting device 10 comprises a shaft 12 arranged in a central bore 11 of the rotor base plate 6 and connected to it in a rotationally fixed manner, and a thread 13 provided on the outside of the rotor base plate 6, the shaft 12 being provided as a guide for the rotor.
  • a rotatable upper part 14 of the housing 2 has in the area of the thread 13 of the rotor base plate 6 an internal thread 15, which engages the thread 13 of the rotor base plate, the thread 13 and the internal thread 15 being provided as a forward or return unit.
  • the height of the stator ribs and / or ⁇ er ribs (not shown) is differently marked out, since with the same angles of rotation of the upper part a smaller overlap surface the stator ribs or the rotor ribs is generated as with the same high stator or rotor ribs.
  • stator ribs 7 and the rotor ribs 8 are each formed in one piece with the stator base plate 5 or the rotor base plate 6, so that the stator 3 and the rotor 4 have a fixed or rigid design and can be moved into one another in a precisely definable manner ,
  • This stuck configuration of the stator 3 or the rotor 4 makes it possible to provide a precisely defined lubrication gap with a small width between the stator ribs 7 or rotor ribs 8 which overlap the stator 3 when the rotor 4 is retracted.
  • This lubrication gap has a width m in a range of approximately 3/100 millimeters to approximately 8/100 millimeters, which is preferably in a range of 5/100 millimeters. With such a lubrication gap width, only a small amount of fluid is required to achieve the damping of the pivoting movement.
  • the stator ribs 7 and the rotor ribs 8 have a plurality of through bores in the area of the stator base plate 5 and the rotor base plate 6, respectively that excess fluid can be fizzed off laterally in the lower region of the annular gaps 9 or an exchange of fluid from one annular gap into an adjacent annular gap is possible.
  • these through bores 16 when the rotor 4 is extended a certain amount of fluid m can be sucked into the stator 3 due to a negative pressure generated, the annular gaps 9. This ensures that the previously coated lubricating gap between the stator ribs 7 and the red ribs 8 is always filled with fluid.
  • stator ribs 7 and the rotor ribs 8 taper in the region of their ends used for the stator base plate 5 or the rotor base plate 6.
  • the lubrication gap is constant when retracting the rotor 4 m, the stator 3 over a certain range of the immersion depth of the rotor 4 in the stator, so that there is a different damping than is the case with stator or rotor ribs with a constant width.
  • the rotor ribs and / or the stator ribs taper over their entire height m their width or are provided with a wave-like profile in order to vary the sp ehmier gap width and thus also the achievable Damp _ngsgrad.
  • stator ribs 7 and the rotor ribs 8 when the rotor 4 is retracted, the stator 3 has the annular gap 9 located fluid not in front of her, but that the F_u ⁇ d at the free ends of the stator ribs 7 or Rotor fins 8 slip and is evenly distributed on the stator fins 7 and the rotor fins 8.
  • the non-rotatable connection between the shaft 12 and the rotor base plate 6 is formed in the present exemplary embodiment as a spline profile which extends in the axial direction of the splined shaft 12 in such a way that the non-rotatable connection is present over the entire adjustment path of the rotor 4. It is of course at the discretion of the person skilled in the art to provide the rotationally fixed connection between the rotor base plate 6 and the shaft 12 in another suitable manner, for example by means of a sliding spring.
  • the spline shaft 12 is rotatably supported in the upper part 14 of the housing 2 and in the stator base plate 5.
  • An aluminum bearing is provided between the upper part 14 of the housing 2 and the spline shaft 12, which is designed as a deep groove ball bearing 24 in the present exemplary embodiment.
  • the spline shaft 12 is supported in the area of the stator base plate 5 with two deep groove ball bearings 25A, 25B as a double bearing, which on the one hand results in an exact positioning of the spline shaft 12, and on the other hand on the support of the spline shaft 12 in the area of the housing part 14 of the housing 2 there is no further support.
  • the housing 2 additionally has a lower part 17 which is fixedly connected to the stator base plate 5 and engages over it.
  • the upper part 14 of the housing 2 is designed to be rotatable relative to the lower part 17 of the housing 2, the lower part 17 engaging in an annular recess 19 of the upper part 17 with a web 18 extending over the circumference of the housing 2.
  • the recess 19 of the upper part 14 is designed such that the web 18 and the upper part 14 do not touch in the region of the recess 19.
  • a low-viscosity fluid with a consistency that approximately corresponds to that of fats is used in the housing 2 for damping. For this reason, a seal of the housing 2, as would be required if highly viscous fluids were used, is not required here and the distribution of the fluid in the housing 2 is also not dependent on gravity.
  • the web 18 and a collar 20 of the upper part 14 engaging in the recess 19 of the upper part 14 in the interior of the lower part 17 form a kind of labyrinth and are intended to prevent dust and dirt particles from entering the interior of the housing 2.
  • the lower part 17 of the housing 2 has a central bore 21, in which a fixed with the WO 01/75326 _ _ PCT / DEO 1/01258
  • Torvigplatte 5 connected ring body 22 is arranged, which is provided for receiving a connecting bolt 23.
  • stator ribs and / or rotor ribs are each only formed like a segment of a circle, with slots extending between these segments over the height of the stator and / or rotor ribs, via which excess fluid can be guided from one annular gap to another is and vice versa. Since with this configuration of the stator and / or the rotor ribs the overlap area is reduced with the same immersion depth in comparison to continuously formed stator and / or rotor ribs, the damping is less with the same angle of rotation of the upper part of the housing.
  • This configuration thus represents a further measure in order to be able to adjust the damping even more precisely.
  • the loss of the overlap areas between the stator ribs and the rotor ribs caused by the free sections can be easily compensated for by enlarging the stator or rotor ribs.
  • the present exemplary embodiment describes a preferred application of the invention for camera tripods.
  • the invention can of course also be used for damping rotary movements in other areas, the possible uses ranging from holders of pivotable devices of different types to targeted, stepless absorption of resistance in sports equipment, for example ergometers.

Landscapes

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Abstract

Beschrieben wird eine Vorrichtung zur Dämpfung von Drehbewegungen zwischen einem in einem Gehäuse (2) angeordneten Stator (3) und einem Rotor (4), insbesondere für eine Anordnung zwischen einem Stativ und einer Kamera oder dergleichen. Der Stator (3) und der Rotor (4) sind derart koaxial zueinander verschiebbar ausgebildet, dass der Rotor (4) mittels einer Verstelleinrichtung (10) in den Stator (3) einführbar ist, wobei die Dämpfung der Drehbewegung über die Eintauchtiefe des Rotors (4) in den Stator (3) variierbar ist. In dem Gehäuse (2) ist ein Fluid zur Übertragung von Scherkräften zwischen dem Stator (3) und dem Rotor (4) vorgesehen. Der Rotor (4) steht zur axialen Verstellung über ein Gewinde (13) der Verstelleinrichtung (10) mit einem drehbaren Gehäuseteil (14) in Wirkverbindung.

Description

Vorrichtung zur Dampfung von Drehbewegungen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Dampfung von Drehbewegungen der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
Aus der DE-OS 2 348 463 ist ein Schwenkkopf, z.B. für Filmkameras, mit einem Gehäuse bekannt, in dem mindestens eine Achse drehbar gelagert ist. In dem Gehäuse sind menrere kreisrunde, ebene Scheiben vorgesehen, die auf einer zugehörigen Achse in kleinen axialen Abstanden so angeordnet sind, daß sie sich im rechten Winkel zur Mittellinie der Achse erstrecken. Darüber hinaus sind in dem Gehäuse mehrere ebene Platten angeordnet, welche einen Stapel bilden, innerhalb dessen sie durch solche Abstände getrennt sind, daß sie sich m die Spalte zwischen den Scheiben einfuhren lassen, ohne dabei die Scheiben zu berühren. Weiter sind Einrichtungen vorgesehen, welche die Platten in dem Gehäuse so unterstutzen, daß sie auf die zugehörige Achse und von ihr weg bewegbar smα. Mittels einer an der Außenseite des Gehäuses zugänglichen Einsteileinrichtung können die Platten derart bewegt werden, daß sich die Platten in einem variablen Ausmaß zur Überlappung mit den Scheiben bringen lassen .
Zusätzlich ist m dem Gehäuse eine zähflüssige Flüssigkeit verbanden, welche die sich überlappenden Scheiben und Platten umgibt, so daß einer relativen Drehbewegung zwischen dem Gehäuse und der betreffenden Achse eine im wesentlichen konstante Kammkraft entgegengesetzt wird, die m Abhängigkeit vom Uberlappungsgraα der Scheiben und der Platten variiert.
Diese Losung weist jedoch den Nachteil auf, daß zur Erreichung eines großen variablen Dampfungsoereicnes der Schwenkkopf relativ groß ausgeführt werder muß, deshalb ein hohes Gewicht aufweist und daher schwer handhabbar
In der WO 95/10728 wird eine Geratehalterung mit mindestens einer Bewegungsachse mit Dämpfung besenrieben, welcne einen Viskositatsdampfer vom Ring abyrmth-typ zum Dampfen der Schwenk- oder Kippbewegung einer Kamera aufweist. Der Viskositatsdampfer hat einen Stator mit einer Anzahl sich in Richtung eines Rotors erstreckenden konzentrischen ringförmigen Rippen und einen Rotor mit einer entsprechenden Anzahl von konzentrischen ringförmigen Rippen, die auf den Stator zugerichtet sind und mit Abstand zwischen die Rippen des Stators greifen.
Der abstand zwischen den Rippen ist mit einer viskosen Flüssigkeit gefüllt, um einen Widerstand gegen αie Relativbewegung zwischen Rotor und Stator zu erzeugen. Der Rotor ist relativ zum Stator mittels einer motorgetriebenen Schraubspindel einstellbar. Ein Gescnwmdigkeits- sensor mißt die Geschwindigkeit des Rotors relativ zum Stator.
Das mit einem Handgriff auf die Kamera ausgeübte Drehmoment zum Schwenken oder Kippen der Kamera vvird durch einen dem Handgriff zugeordneten Dehnungsmeßstreifen gemessen. Ein für den Motor vorgesehenes Steuersystem ent- halt einen Mikroprozessor, αer mit einem oder mehreren Algorithmen zur Zuordnung von Drehmoment und Geschwindigkeit vorprogrammiert ist. Damit kann αer Viskositats- dampfer so gesteuert werden, αaß er der Bewegung ein Widerstandsmoment entgegensetzt, welches mit der vom Geschwindigkeitssensor gemessenen Geschwindigkeit bis auf einen bestimmten Wert linear ansteigt, wonach der Widerstand konstant gehalten wird.
Diese bekannte Geratehalterung für eine Kamera weist jedoch nachteilhafterweise einer, komplizierten konstruktiven Aufbau auf und oenotigt ein komplexes Steuer- und Regelungssystem. Darüber hinaus ist von Nachteil, daß der gegenüber dem Stator verschiebbar ausgebildete Rotor nicht exakt in den Stator einfuhrbar ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Dampfung von Drehbewegungen der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, mittels welcher ein großer Dampfungsbereich bei einem geringen Eigengewicht abgedeckt werden Kann und ein Rotor präzise in einen Stator eingeführt werden Kann.
Diese Aufgabe ist erfmαungsgemaß durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merκmale gelost.
Die erfindungsgemaße Vorrichtung zur Dampfung von Drehbewegungen weist vorteilhafterweise eine Versteileinrichtung auf, mittels welcher der Rotor präzise n den Stator einfuhrbar ist. Die Präzision der Einfuhrung des Rotors ergibt sicn in vorteilhafter Weise αurcn die Wirkverbindung des Gewindes αer Versteileinrichtung mit αem drehoaren Gehauseteil, da αer Rotor exakt ohne eventuelle Kippbewegungen in Bezug auf den Stator axial bewegt werden kann.
Die Vorrichtung nach der Erfindung weist m vorteilhafter Weise einen besseren Wirkungsgrad als die aus dem Stand der Technik bekannten Losungen auf. Aufgrund der präzisen Einfuhrung des Rotors in den Stator kann der Abstand zwischen den sich uoerlappenden Rotorbereichen bzw. den Statorbereichen kleiner ausgeführt werden, wo- αurch sich die gesamte Baugrcie und somit auch das Gewicht der erfindungsgemaßen Verrichtung verkleinert.
Darüber Hinaus ist für Übertragung der Scherkräfte eine geringe Fluidmenge erforderlicn und die Kraftübertragung bzw. die Dampfung der Drehbewegung zwischen dem Rotor und dem Stator findet direkter und mit einem geringen Verlust statt.
Keitere Vorteile und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprucπen und aus dem nachfolgenα annand αer Zeichnung pπnziprraßig beschriebenen Ausfuh- r__ngsbeιspiel .
Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine Vorrichtung zur Dampfung von Drehbewegungen zwischen einem in einer Genause angeordneten Stator _nd einem Rotor m einer Scnnittαarstellung. Die Vorrichtung wird vorzugsweise zwischen einem Stativ und einer Kamera oder αergleicher angeordnet, um ruckartige Scr. enkbewegungen wahrend der A-fnähme zu vermeiden. In der Figur ist eine Vorrichtung 1 zur Dampfung von Drehbewegungen zwischen einem in einem Gehäuse 2 angeordneten Stator 3 und einem Rotor 4 dargestellt. Der Stator 3 und der Rotor 4 sind koaxial zueinander verschiebbar ausgebildet, wobei der Stator 3 und der Rotor 4 jeweils eine Statorgrundplatte 5 bzw. eine Rotorgrundplatte 6 und mehrere koaxial zueinander angeordnete, senkrecht zu der Statorgrundplatte 5 bzw. der Rotorgrundplatte 6 verlaufende zylmdriscne Statorrippen 7 bzw. Rotorrippen 8 aufweisen. Die Rotorrippen 8 und die Statorrippen 7 sind zueinander versetzt angeordnet, und zwischen den Statorrippen 7 bzw. den Rotorrippen 8 ist jeweils ein Ringspalt 9 ausgebildet, m welchen jeweils eine korrespondierende Rotorrippe 8 bzw. Statorrippe 7 beabstandet einfuhrbar ist.
Weiter ist in dem Gehäuse 2 sowie m den Ringspalten 9 ein Fluid zur Übertragung von Scherkräften zwischen dem Stator 3 und dem Rotor 4 vorgesehen, welches eine niedrige Viskosität aufweist. Das Fluid umgibt also die Statorrippen 7 und die Rotorrippen 8 gänzlich, so daß bei Überlappung der Statorrippen 7 und αer Rotorrippen 8 eine Bewegung des Rotors 4 über die Verbindung des Fluides mit dem Stator 3 gebremst bzw. gedampft wird.
Ein Abstand zwischen der Rotorgrundplatte 6 und der Statorgrundplatte 7 ist über eine Versteileinrichtung 10 derart veränderbar, daß die Dämpfung uoer die Eintaucn- tiefe der Rotorrippen 8 und der Statorrippen 7 variierbar ist. Die Versteileinrichtung 10 umfaßt eine m einer mittigen Bohrung 11 der Rotorgrundplatte 6 angeordnete mit dieser drehfest verbunαenen Welle 12 und ein an der Außenseite der Rotorgrundplatte 6 vorgesehenes Gewinde 13, wobei die Welle 12 als Fuhrung des Rotors vorgesehen ist. Ein drehbares Oberteil 14 des Gehäuses 2 weist im Bereich des Gewindes 13 der Rotorgrundplatte 6 ein Innengewinde 15 auf, m welches das Gewinde 13 der Rotorgrundplatte eingreift, wobei das Gewinde 13 und das Innengewinde 15 als Vor- bzw. Ruckstellemheit vorgesehen sind.
Mit dieser Anordnung kann eine Bedienperson, welche das drehbare Oberteil 14 des Gehäuses 2 manuell bewegt, einen Abstand zwischen der Statorgrundplatte 5 und der Rotorgrundplatte 6 bzw. die Eintauchtiefe des Rotors 4 in den Stator 3 durch den Eingriff des Gewindes 13 in das Innengewinde 15 von einem minimalen Wert, der in etwa gleich 0 ist, bis zu einem maximalen Wert, der n etwa der Hohe der Rotorrippen 8 bzw. der Statorrippen 7 entspricht, beliebig verandern. Damit ist eine stufenlose Einstellung der Dampfung gegeben, wodurch einer Bedienperson bzw. einem Kameramann die Moglicnkeit geboten wird, ein individuelles, an die jeweilige Situation optimal anpaßbares Schwenkverhalten der oberhalb der Vorrichtung angebrachten Kamera einzustellen.
Um eine feinere Einstellbarkeit der Dampfung zu erreichen, kann es vorgesehen sein, daß die Hohe der Statorrippen und/oder αer Rotorrippen (nicht dargestellt) unterschiedlich ausgeo ldet ist, da bei gleicnen Drehwinkeln des Oberteils eine kleinere uberlappenαe Oberflache der Statorrippen bzw. der Rotorrippen wie bei gleich hohen Stator- bzw. Rotorrippen erzeugt wird.
Die Statorrippen 7 bzw. die Rotorrippen 8 sind im vorliegenden Ausfuhrungsbeispiel jeweils emstuckig mit der Statorgrundplatte 5 bzw. der Rotorgrundplatte 6 ausgebildet, so daß der Stator 3 und der Rotor 4 eine feste bzw. starre Ausgestaltung aufweisen und genau definier- bar ineinander gefahren werden können.
Diese emstuckige Ausgestaltung des Stators 3 bzw. des Rotors 4 ermöglicht es, einen genau definierten Schmierspalt mit geringer Breite zwischen den sich im eingefahrenen Zustand des Rotors 4 m den Stator 3 überlappenden Statorrippen 7 bzw. Rotorrippen 8 vorzusehen. Dieser Schmierspalt weist eine Breite m einem Bereich von ca. 3/100 Millimeter bis etwa 8/100 Millimeter auf, welche vorzugsweise in einem Bereich von 5/100 Millimeter liegt. Mit einer derartigen Schmierspaltbreite ist nur eine geringe Fluidmenge zur Erreichung der Dampfung der Schwenkbewegung erforderlich.
Damit in den Ringspalten 9 beim Einfahren des Rotors 4 in den Stator 3 kein Druck durch eventuell überschüssiges Fluid m den Ringspalten 9 erzeugt wird, weisen die Statorrippen 7 und die Rotorrippen 8 im Bereich der Statorgrundplatte 5 bzw. der Rotorgrundplatte 6 mehrere Durchgangsbohrungen auf, so daß überschüssiges Fluid seitlich im unteren Bereich der Ringspalte 9 abgefunrt werden kann bzw. ein Austausch von Fluid aus einem Ringspalt in einen benachbarten Ringspalt möglich ist. Darüber hinaus kann über diese Durchgangsbohrungen 16 beim Ausfahren des Rotors 4 a__s dem Stator 3 aufgrund eines erzeugten Unterdruckes e__ne gewisse Fluidmenge m die Ringspalte 9 gesaugt wercen. Damit ist gewährleistet, daß der zuvor beschπecene Schmierspalt zwischen den Statorrippen 7 und den Roterrippen 8 immer mit Fluid befullt ist.
Zu einer weiteren Differenzierung des Dampfungsbereiches ist hier vorgesehen, daß sich eie Statorrippen 7 und die Rotorrippen 8 im Bereich ihrer der Statorgrundplatte 5 bzw. der Rotorgrundplatte 6 angewandten Enden verjungen. Der Schmierspalt ist beim Einfahren des Rotors 4 m den Stator 3 über einen gewissen Bereich der Eintauchtiefe des Rotors 4 in den Stator nient konstant, so daß sich eine andere Dampfung ergibt a_s es bei Stator- bzw. Rotorrippen mit konstanter Breite der Fall ist.
Davon abweichend kann es vorgesehen sein, daß die Rotorrippen und/oder die Statorrippen über ihre gesamte Hohe m ihrer Breite verjungen oder mit einem wellenartigen Profil versehen sind, um die Ξ ehmierspaltbreite und damit aucn den erzielbaren Damp _ngsgrad zu variieren.
Darüber Hinaus ergibt sich im vorliegenden Ausfuhrungsbeispiel aufgrund des schmaleren Endbereicnes der Stator- bzw. der Rotorrippen 7, 8 der Vorteil, daß die Sta- terπppen 7 und die Rotorrippe- 8 beim Einfahren des Roters 4 m den Stator 3 das ι- αen Ringspalten 9 befindliche Fluid nicht vor sich hersehieben, sondern daß das F_uιd an den freien Enden der Statorrippen 7 bzw. der Rotorrippen 8 abgleitet und gleichmaßig an den Statorrippen 7 bzw. den Rotorrippen 8 verteilt wird.
Die drehfeste Verbindung zwischen der Welle 12 und der Rotorgrundplatte 6 ist im vorliegenden Ausfuhrungsbeispiel als ein Keilwellenprofil ausgebildet, welches sich in axialer Richtung der Keilwelle 12 derart erstreckt, daß die drehfeste Verbindung über den ganzen Verstellweg des Rotors 4 vorhanden ist. Es liegt selbstverständlich im Ermessen des Fachmannes, die drehfeste Verbindung zwischen der Rotorgrundplatte 6 und der Welle 12 auch auf andere geeignete Art und Weise, wie zum Beispiel mittels einer Gleitfeder, vorzusehen.
Die Keilwelle 12 ist in dem Oberteil 14 des Gehäuses 2 und in der Statorgrundplatte 5 drehbar gelagert. Zwischen dem Oberteil 14 des Gehäuses 2 und der Keilwelle 12 ist ein alzlager vorgesehen, welches im vorliegenden Ausfuhrungsbeispiel als ein Rillenkugellager 24 ausgeführt ist. Die Lagerung der Keilwelle 12 im Bereich der Statorgruncplatte 5 ist mit zwei Rillenkugellagern 25A, 25B als Doppellagerung ausgeführt, wodurch sich zum einen eine exakte Positionierung der Keilwelle 12 ergibt, und zum anderen an der Lagerung der Keilwelle 12 im Bereich αes Coerteils 14 des Gehäuses 2 kein weiteres Ab- stutz cment mehr vorliegt.
Es liegt selbstverständlich im Ermessen des Fachmannes, anstatt der Rillenkugellager auch andere Walzlager vorzusehen, welche die an der Keilwelle angreifenden Kräfte aufnehmen und eine exakte Position der Keilwelle m dem Gehäuse αewahrleisten. Das Gehäuse 2 weist zusatzlich ein Unterteil 17 auf, welches fest mit der Statorgrundplatte 5 verbunden ist und diese übergreift. Das Oberteil 14 des Gehäuses 2 ist gegenüber dem Unterteil 17 des Gehäuses 2 drehbar ausgeführt, wobei das Unterteil 17 mit einem sich über den Umfang des Gehäuses 2 erstreckenden Steg 18 in eine ringförmige Ausnehmung 19 des Oberteils 17 eingreift.
Um eine leichte Handhabung bzw. Drehung des Oberteils 14 gegenüber dem Unterteil 17 zu gewahrleisten, ist die Ausnehmung 19 des Oberteils 14 derart ausgebildet, daß sich der Steg 18 und das Oberteil 14 im Bereich der Ausnehmung 19 nicht berühren.
Zur Dampfung wird in dem Gehäuse 2 ein niederviskoses Fluid mit einer Konsistenz eingesetzt, die annähernd der von Fetten entspricht. Aus diesem Grund ist eine Abdichtung des Gehäuses 2, wie es bei einem Einsatz von hochviskosen Fluiden erforderlich wäre, hier nicht erforderlich und die Verteilung des Fluids in dem Gehäuse 2 ist auch nicht gravitationsabhangig .
Der Steg 18 und ein sich an die Ausnehmung 19 des Oberteils 14 in den Innenraum des Unterteils 17 eingreifender Bund 20 des Oberteils 14 bilden eine Art Labyrinth und sind dazu vorgesehen, einen Eintritt von Staub- und Schmutzpartikeln m das Innere des Gehäuses 2 zu vermeiden.
Zusatzlich weist das Unterteil 17 des Gehäuses 2 eine mittige Bohrung 21 auf, in welcher ein fest mit der Sta- WO 01/75326 _ _ PCT/DEO 1/01258
torgrundplatte 5 verbundener Ringkorper 22 angeordnet ist, der zur Aufnahme eines Verbindungsbolzens 23 vorgesehen ist.
Alternativ zu den zuvor Geschriebenen, in den Statorbzw. Rotorrippen angeordneten Durchgangsbohrungen kann es vorgesehen sein, daß die Statorrippen und/oder Rotorrippen jeweils lediglich kreissegmentartig ausgebildet sind, wobei sich zwischen diesen Segmenten über die Höhe der Stator- und/oder Rotorrippen Schlitze erstrecken, über welche überschüssiges Fluid aus einem Ringspalt in einen anderen fuhrbar ist und umgekehrt. Da mit dieser Ausgestaltung der Stator- und/oder der Rotorrippen die Uberlappungsflache bei gleicher Eintauchtiefe im Vergleich zu durchgehend ausgebildeten Stator- und/oder Rotorrippen verringert ist, ist die Dampfung bei gleichem Drehwinkel des Oberteils des Gehäuses geringer. Somit stellt diese Ausgestaltung eine weitere Maßnahme dar, um die Dämpfung noch präziser einstellen zu können. Der durch die freien Abschnitte entstehende Verlust der Uberlappungsbereiche zwischen den Statorrippen und den Rotorrippen kann über eine Vergrößerung der Stator- bzw. der Rotorrippen einfach kompensiert werden.
Das vorliegende Ausfuhrungsbeispiel beschreibt eine bevorzugte Anwendung der Erfindung bei Kamerastativen. Jedoch ist die Erfindung selostverstandlich auch zur Dampfung von Drehbewegungen m anderen Bereichen anwendbar, wobei die Einsatzmoglichkeiten von Halterungen verschwenkbarer Gerate unterschiedlicher Bauart bis zur gezielten stufenlosen Aufeπngung eines Widerstands bei Sportgeraten, z.B. Ergometern, reichen. Bezugszeichen:
1 Vorrichtung
2 Gehäuse
3 Stator
?ι+5t Rotor
5 Statorgrundplatte
6 Rotorgrundplatte
7 Statorrippen
8 Rotorrippen
9 Ringspalt
10 Versteileinrichtung
11 Bohrung der Rotorgrundplatte
12 Welle
13 Gewinde
14 Oberteil des Gehäuses
15 Innengewinde
16 Durchgangsbohrung
17 Unterteil
18 Steg
19 Ausnehmung
20 Bund
21 Bohrung des Unterteils
22 Rmgkorper
23 Verbindungsbolzen
24 RillenkugeHager
25A, 25B RillenkugeHager

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Vorrichtung zur Dampfung von Drehbewegungen zwischen einem in einem Gehäuse (2) angeordneten Stator (3) und einem Rotor (4), insbesondere f r eine Anordnung zwischen einem Stativ und einer Kamera oder dergleichen, wobei der Stator (3) und der Rotor (4) koaxial zueinander derart verschiebbar ausgebildet sind, daß der Rotor (4) mittels einer VerStelleinrichtung (10) in den Stator (4) einfuhrbar ist, wobei die Dämpfung der Drehbewegung über die Eintauchtiefe des Rotors (4) in den Stator (3) variierbar ist, und wobei in dem Gehäuse (2) ein Fluid zur Übertragung von Scherkräften zwischen dem Stator (3) und dem Rotor (4) vorgesehen ist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Rotor (4) zur axialen Verstellung über ein Gewinde (13) der Versteileinrichtung (10) mit einem drehbaren Gehauseteil (14) in Wirkverbindung steht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Stator (3) mit einer Statorgrundplatte (5) und senkrecht zu dieser verlaufenden Statorrippen (7) und der Rotor (4) mit einer Rotorgrundplatte (6) und senkrecht zu dieser versetzt zu den Statorrippen ( ) angeordneten Rotorrippen (8) ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß zur Fuhrung des Rotors (4) eine drehfest mit diesem verbundene Welle (12) vorgesehen ist, welche vorzugsweise in einer mittigen Bohrung (11) der Rotorgrundplatte (6) angeordnete ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Gewinde (13) der Versteileinrichtung (10) an der Außenseite der Rotorgrundplatte (6) vorgesehen ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Wirkverbindung zwischen dem Gewinde (13) und dem drehbaren Gehauseteil (14) über ein Innengewinde (15) des Gehauseteils (14 ) ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das drehbare Gehauseteil ein Oberteil (14) des Gehäuses (2) darstellt.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Hohe der Statorrippen (7) und/oder der Rotorrippen (8) wenigstens annähernd unterschiedlich ausgebildet ist .
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß sich die Statorrippen (7) und/oder die Rotorrippen (8) jeweils wenigstens abschnittsweise über einen Kreisumfang erstrecken.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Statorrippen (7) und/oder die Rotorrippen (8) im Bereich der Statorgrundplatte (5) bzw. der Rotorgrundplatte (6) jeweils wenigstens eine Durchgangsbohrung (16) aufweisen.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Statorrippen (7) und die Rotorrippen (8) sich wenigstens im Bereich ihrer der Statorgrundplatte (5) bzw. der Rotorgrundplatte (6) abgewandten Enden verjungen.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Welle (12) als Keilwelle ausgebildet ist und in dem Oberteil (14) des Gehäuses (2) und in der Statorgrundplatte (5) drehbar gelagert ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß ein Unterteil (17) des Gehäuses (2) fest mit der Statorgrundplatte (5) verbunden ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Abstand zwischen der Statorgrundplatte (5) und der Rotorgrundplatte (6) derart einstellbar ist, daß die Eintauchtiefe des Rotors (4) mit seinen Rotorrippen (8) in den Stator (3) wenigstens annähernd Null ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Oberteil (14) des Gehäuses (2) gegenüber dem Unterteil (17) des Gehäuses (2) drehbar ausgeführt ist, wobei das Unterteil (17) mit einem sich wenigstens abschnittsweise über den Umfang des Gehäuses (2) erstreckenden Steg (18) in eine ringförmige Ausnehmung (19) des Oberteils (14) eingreift.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Unterteil (17) des Gehäuses (2) eine mittige Bohrung (21) aufweist, in welcher ein fest mit der Statorgrundplatte (5) verbundener Ringkorper (22) angeordnet ist, der zur Aufnahme eines Verbindungsbolzens (23) vorgesehen ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Lagerung der Keilwelle (12) im Bereich des Oberteils (14) des Gehäuses (2) wenigstens ein Walzlager aufweist, welches vorzugsweise als ein Rillenkugellager (24) ausgeführt ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Lagerung der Keilwelle ( 12 ; im Bereich der Statorgrundplatte (5) wenigstens ein 'Wälzlager aufweist, welches vorzugsweise als ein Rillenκugellager (25A, 25B) ausgeführt ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Fluid eine niedrige Viskosität aufweist.
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