DE1650757A1 - Gelenk zur Aufloesung einer raeumlichen Bewegung eines antreibenden Lenkers in Drehbewegungen zweier voneinander unabhaengiger Abtriebsachsen um zwei sich in einem auf der Achse des antreibenden Lenkers liegenden Punkt schneidende Achsen - Google Patents

Description

Patentanwalt 20 P 9

Dr. Helmut Späth 1.Februar 1968

tf München 13, Isobellastr. 30/IT

Kern & Co. A.G., Aarau (Schweiz).

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Gelenk zur Auflösung einer Räumlichen Bewegung eines antrei- -

benden Lenkers in Drehbewegungen zweier voneinander unabhängiger Abtriebsachsen um zwei sich dn einem auf der Achse des , antreibenden Lenkers liegenden Punkt schneidende Achsen.

Bei verschiedenen Steuerun^seinrichtun-ien u. dgl. muss eine räumliche Bewegung eines antreibenden Lenkers in Drehbewegungen zweier Abtriebsachsen um zwei sich in einem Punkt schneidende Achsen aufgelöst werden. Ein Beispiel hiefür ist die Verbindung der Tkodellraumlenker mit den die Verschiebung der Bildplatten bewirkenden Organen bei Aus-* wertegeräten zur paarweisen, photogrammetrischen Auswertung stereometrisch einander zugeordneter Luftbilder.

5Ur diese Zwecke werden bis anhin spezielle, kompliziert gebaute Gelenke verwendet, welche die Auflösung der räumlichen Bewegung des antreibenden Lenkers in zwei Drehbewegungen zweier Abtriebsachsen bewir-

cd ken. Bei einem photogramnetrischen Auswertegerät· sind zvB. die beiden co

Hodellraumlenker durch je ein solches Gelenk mit den Abtriebsachsen, wel-.«^ ehe die Verschiebung der Luftbilder in zwei Richtungen bewirken, ver- ι

**> bunden. Die hiefür bis anhin bekannten Gelenke haben den grossen-Hach-

"* teil, dass sie sich nur als ein beide Abtriebsachsen umfassendes Ganzes '·"■

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in das in Frage stehende Gerät einbauen und aus diesem ausbauen lassen.

Dies verursacht sehr schwierige Justierarbeiten und.erfordert einen sehr grossen Aufwand an Arbeit, die nur von speziell hiefur ausgebildeten Arbeitskräften ausgeführt werden kann. Das Auswechseln von Einzelteilen ist ebenfalls sehr scnwierig.· Diese kachteile könnon durch die Erfindung sehr weitgehend behoben werden.

Die Erfindung betrifft sin Gelenk zur Auflösung einer räumlichen Bewehrung eines antrsibenden Lenkers in Drehbewe.^ungen zweier voneinander unabhängiger, je in einen ortsfest angeordneten Lager gelagerter Abtriebsachsen um zwei sich in einem auf der Achse des antreibenden Lenkers liegenden Funkt schneidende Achsen, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass der antreibende Lenker i::i einen Kreuzteil eines Kreuzstückes geführt ist, dessen anderer Kreuzteil in einer Gabel drehbar gelagert ist, welche am einen Ende der einen Abtriebsachse fest angeordnet ist, und dass auf den Armen des Kreuzteiles, in welchem der Lenker geführt ist, je eines von zwei zum Lenker koaxialen .rälzlagern angeordnet ist, deren Aussenringe auf der Randfläche eines schalenartigen Teiles laufen, welcher an einem Kopfstück der zweiten Abtriebsachse derart befestigt ist, dass die Randfläche des schalenartigen Teiles in einer zu dem Kreuzteil, in welchem der Lenker geführt ist, parallelen Ebene und in einem Abstand von der Achse des Lenkers, welcher der· halben Aussendurchmesssr der beiden Wälzlager entspricht, liegt.

Bei einem solchen Gelenk lassen sich die beiden Abtriebsachsen mit

den an ihnen angeordneten Teilen je für sich ein- und ausbauen und alle cc ■
° Einzelteile, welche einfach ausgebildet und verhältnismässig leicht zu

O₀ bearbeiten sind, können ohne besondere Schwierigkeiten ersetzt werden.

**» Die Justierung eines solchen Gelenkes ist viel einfacher durchzuführen .,, ο .

J₀ als diejenige von Gelenken der'bisher bekannten Art. Es eignet sich auch sehr gut zur Uebefrtragung bzw. Auflösung grosser RauHwinkel des entrefc-

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benden Lenkers. . . . .

In der Zeichnung ist eine beispialsweise Ausfuhrun^sforni des Gelenkes zur Auflösung einer räumlichen Bewegung eines antreibenden Lenkers in Drehbewegungen zweier voneinander unabhängiger, j.e in einem ortsfest angeordneten Lager gelagerter Abtriebsachsen um zwei s.ich in einem auf der Achss des antreibenden Lenkers liegenden Punkt s'chneidende Achsen gemass der Erfindung scheraatisch dargeste.llt. Es zeigen: Fig.l eine Ansicht des Gelenkes in Draufsicht auf den schalenfb'rmigen Teil, teilweise im Schnitt,

Fig*2 einen Schnitt nach der Linie U-II in der Fig.l, und Fig.3, eine Ansicht dieses Gelenkes von oben, teilweise im Schnitt.

Mit A-A ist die ideelle Achse des *ntreibenden Lenkers und mit BB und G-C sind die ideellen Achsen bezeichnet, um welche die beiden Abtriebsachsen ihre Drehbewegungen ausführen, Die ideellen Achsen A-A, B-B und G-G schneiden sich im Punkt D. Im dargestellten Falle stehen die Achsen B-B und GKJ senkrecht zuainander, aber dies muss nicht unbedingt so sein.

Mit 1 ist der antreibende Lenker bezeichnet, welcher um den Punkt D um einen Winkel von beispielsweise 120 allseitig schwenkbar ist. Dieser Lenker 1 ist im einen Kreuzteil 3 eines Kreuzstückes geführt. Der andere Kreuzteil 4 dieses Kreuzstückes ist in einer Gabel 5 drehbar gelagert, welche am einen Ende einer zur ideellen Achse B-B koaxialen Abtriebsachse 6 fest angeordnet ist. Diese Abtriebsachse 6 ist in einem Lager gelagert, welches auf einem ortsfesten Support 8 des mit dem Gelenk versehenen Gerätes angeordnet ist. Auf dem Ende der Antriebsachse 6 ist ein Hebel 9 .fest angeordnet, welcher dazu dient, den in der Zeichnung nicht dargestellten, zu bewegenden Teil in der zur Abtriebsachse 6 senkrechten

.Richtung zu verschieben. Auf den beiden /innen des Kreuzteiles 3 is . . . ν-.-■::-: · BAD O

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ein Wälzlager 10a bzw. 10b angeordnet. DieAussenringer -"dieser"Wälzlager 10a und 10b laufen auf dem flachen Hand eines schalenförmigen Teiles 11. Dieser schalenfb'rmige Teil 11 besitzt an einer Stelle seines Umfanges einen radial abstehenden Ansatz lla, welcher an einem prismatischen Kopf-' stück 12 am einen Ende der zur ideellen Achse G-G koaxialen Abtriebsachse 13 mittels zweier Sehrauben 12a festgeschraubt ist. Diese Abtriebsachse 13 ist in einem Lager 14 gelagert, welches auf einem ortsfesten=Support 15 des mit dem Gelenk versehenen Gerätes angeordnet ist. Auf dem anderen Ende der Abtriebsachse 13 ist ein Hebel 16 fest angeordnet* welcher dazu dient, den in der Zeichnung nicht dargestellten, zu bewegenden Teil in der zur Abtriebsachse 13 senkrechten Richtung zu verschieben·

Zieht man als Anwendungsbeispiel für das beschriebene Gelenk ein Auswertegerät zur paarweisen, photogrammetrischen Auswertung stereometrisch einander zugeordneter Luftbilder in Betracht, ergibt sich folgende Anordnung und Wirkungsweise:

Das mit den erforderlxchen Entzerrungseinrichtungen versehene Auswertegerät, dessen Ausbildung und Wirkungsweise als bekannt vorausgesetzt werden kann, besitzt einen Modellraumpunktj welcher mit einem Basiswagen oder -schlitten verbunden ist. An diesem Basiswagen oder -schlitten ist für jede Bildplatte in einem in der Höhe und parallel zur Zeichenfräche einstellbaren Universalgelenk das eine Ende eines ModellrauHLLenkers, d.h. mit Bezug auf die vorstehende Beschreibung des erfindungsgefflässen Gelenkes ein antreibender Lenker 1, gelagert, welcher durch das Projektionszentrum, d.h. mit Bezug auf die vorstehende Beschreibung durch den Funkt to - . ' . -

.° D, geht, in welchem auch das Zentrum des vorstehend beschriebenen Gelen-

oo kes liegt. Wird nun der Basiswagen oder -schlitten auf der Zeichenebene

^ verschoben, führen die beiden Modellraumlenker, d.h.·die antreibenden

»o Lenker 1, Je eine räumliche Schwenkbewegung um,den zugeordneten Punkt D J

aus. Entsprechend der Verschiebung des Basiswagens oder -Schlittens müs-

sen nun die beiden Bildplatten in zwei, Üblichervreise zueinander senkrechten Richtungen verschoben werden. Diese Aufteilung der räumlichen Bewegung der Modellraumlenker, d.h. der antriebenden Lenker 1, wird durch je ein Gelenk der vorstehend beschriebenen Art wie folgt bewirkt:

Bsi seiner räumlichen Schwenkbewegung dreht der Lenker 1, welcher im Kreuzteil 3 geführt ist, das Kreuzstück 3* 4 und damit die Gabel 5 und die Abtriebsachse 6„ lieber den auf dieser Abtriebsachse 6 sitzenden Hebel 9 erfolgt dabei die Verschiebung der zugeordneten Bildplatte auf ihrer Auflage in der zur Abtriebsachse 6 senkrechten Richtung. Die Wäla·- lager 10a und 10b laufen dabei auf dem flachen Rand des schalenföraigen Teiles 11 und dieser wird durch den Lenker 1 über die Wälzlager 10a und 10b fcedreht, wobei er die Abtriebsachse 13 mitdreht. Durch den auf dieser Abtriebsachse 13 sitzenden Hebel 16 wird dabei die Verschiebung der zugeordneten Bildplatte auf ihrer Auflage in der zur Abtriebsachse 13 senkrechten Richtung bewirkt« ·

Wie in der vorstehenden Bewehreibung dargelegt und aus der Zeichnung ersichtlich ist, laufen die Aussenringe der Wälzlager 10a und 10b frei auf der flachen Randfläche des schalenförmigen Teiles 11 und es besteht keine Verbindung zwischen diesen schalenförmigen Teil U und g dem Kreuzstück 3, 4. Die Abtriebsachsen 6 und 13mit den an ihnen angeordneten Teilen können somit voneinander unabhängig je für sich aL·» lein montiert und demontiert werden. Dadurch werden der Zusammenbau und die Justierung des Gerätes wesentlich erleichtert und vereinfacht und alle Einzelteile können leicht und nit viel geringerem Aufwand auageweohselt werden« als er bei den bis anbin für diese Zwecke verwendeten Geräten unvermeidbar ist. VUr die Genauigkeit der Uebertragung der Bswegungikoiqoonente der räumlichen Bewegung des Lenkers 1 auf die Ab-

trlebsachse 6 sind die Gabel 5 biw. deren Bohrungen für die Arn· des Kreuiteilee 4 de· IreuM*ttcke· 3, 4 und die Lage de» IreuateÜee 4Ja !

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Bezug auf die Lenkerachse massgebend. Diese Qabel 5 kann IcSt mit der erforderlichen Genauigkeit hergestellt werden und auch die zweckentsprechende Bearbeitung der Arme 4 des Kreuzteiles 4 des Kreuzstückes 3» bereitst keine Schwierigkeiten. Für die Genauigkeit der Uebertragung der Bewegungskomponente der räumlichen Bewegung des Lenkers 1 auf die Abtriebsachse 13 ist es wichtig, dass die innen- und Aussenringe der Wälzlager 10a und 10b genau rund und zentrisch zur Lenkerachse sind und dass der Abstand der den Aussenringen der Wälzlager 10a und 10b als Laufbahn dienenden Handfläche des schalenförmigen Teiles 11 von der Achse des Lenkers 1 genau dem halben Durchmesser der Aussenringe der Fälzlager 10a und 10b entspricht· Zur Erhöhung der Genauigkeit kann der schalenförmige Teil 11 doppelt gelagert sein, wie es in der Fig,3 gestrichelt dargestellt ist.

Gegebenenfalls kann die Randflüche des schalenförmigen Teiles 11 auch ale Kegelfläche und können die Aussenringe der Walslager 10a und 10b entsprechend konisch ausgebildet sein, damit jede gleitende Reibung zwischen diesen Teile vermieden wird·

Wie aus der Fig·2 ersichtlich ist, kann zur Erhöhung der Genauigkeit und lur Vermeidung jeglichen Spieles zwischen den Aussenringen der Wälzlager 10a und 10b und der LauffDlche am Rand des schalenförmifen Teiles 11 ein den Kreusteil 3 fassender Bügel 17 vorgesehen sein, an dessen Rucken eine Achse 17a sigst, welche eine Bohrung in der Mitte des sehalenförmigen Teiles 11 durchsetzt und auf deren ausserhalb die-

C₀ ses Teiles U vorstehendes Ind· eine haubenartige Schraube Id auf ge- UD schraubt ist, in welcher eine Druckfeder 19 angeordnet ist, die sich

™ auf die Aussenseite des Teiles U abstützt. Durch dl· Druckfeder 19 o ' wird der Bügel 17 »it dem Krems teil 3 gegen den schalenfBrmigen Sail

ω .

U gesogen, so dass die Aussearing· der Walslager 10a und lßb stets

satt auf der Randfl'äche des schalenfdrmigen Teiles 11 anliegen. Die leichte Demontierbarkeit des Gelenkes wird durch diesen Zusatz unwesentlich beeinträchtigt, da nur zuerst die Schraube lö zu lössn ist.

Das beschriebene Gelenkt kann fur alle Arten τοη Geräten verwendet werden, bei welchen eine räumliche Bewegung eines antreibenden Len kers in Bewegungskomponenten ausgeteilt werden muss, z.B. auch bei Geräten zur Bestijmnung der Flugbahn von Flugkörpern aller Art.

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Claims (3)

Patentansprüche ;

1. Gelenk zur Auflösung einer räumlichen Bewegung eines antreibenden Lenkers in Drehbewegungen zweier voneinander unabhängiger, je in einem ortsfest angeordneten Lager gelagerter Abtriebsachsen um zwei sich in einem auf der Achse des antreibenden Lenkers liegenden Punkt schneidende Achsen, dadurch gekennzeichnet, dass der antreibende Lenker (1) im einen Kreuzteil (3) eines Kreuzstückes (3, 4) geführt ist, dessen anderer Kreuateil (4) in einer Gabel (5) drehbar gelagert ist, welche am einen Ende der einen Antriebsachse (6) fest angeordnet ist, und dass auf den Armen des Kreuzteiles (3), in welchem der Lenker (1) geführt ist, je eines von zwei zum Lenker (1) koaxialen Yfölzlagern (10a und 10b) angeordnet ist, deren Aussenringe auf der Randfläche eines sch_alenfÖrmigen Teiles (H) laufen, welcher an einem Kopfstück (12) der zweiten Abtriebsachse (13) derart befestigt ist, dass die Randfläche des schalenfdrmigen Teiles (H) in einer zu» KreuzteH (3), in welchem der Lenker (1) geführt ist, paraHelen Ebene und in einem Abstand von der Achse des Lenkers (1), welcher dem halben Aussendurchmesser der beiden Wälzlager (10a und lob) entspricht, liegt·

2. Gelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kreuzteil (3), in welchem der Lenker (1) geführt ist, in eine» Bügel (17) gefasst ist, welcher an seinem Rücken eine Achse (17a) besitzt, welche eine Bojpting des schalenfdrmigen Teiles (11; durchsetst und auf deren ausserhalb des TeHes (H) liegendes Ende eine Mutter (18) auf-

o geschraubt ist, welche eilie Druckfeder (19) auf die Aussenseite des

j£ schalenfdrmigen Teiles (H) drückt und den Bügel (1) an diesen scha-

->. lenförmigen Teil (H; heranzieht, so dass die Aussenringe der FaIao ■

*** lager (10a und 10b) an die ihnen als Laufbahn dienende Randfläche

dee schalenförmigen Teiles (11) angedrückt werden.

3. Qelenk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet) dass dl» Randfläche des schalenförmigen Teiles (11) als Kegelfläche ausgebildet ist und dass die Aussenringe der Wälzlager (10a und lob) entsprechend konisch ausgebildet sind, so dass sie gleitroibungsfrei auf der Iegelfläche des schalsnförmigen Teiles (11) abrollen.

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