DE1243485B

DE1243485B - Device for changing the angular position of a component by small amounts

Info

Publication number: DE1243485B
Application number: DE1962W0032057
Authority: DE
Inventors: Dr Fritz Lebowsky
Original assignee: Firma Wenczler and Heidenhain
Current assignee: Firma Wenczler and Heidenhain
Priority date: 1962-04-14
Filing date: 1962-04-14
Publication date: 1967-06-29

Description

Einrichtung zur Änderung der Winkelstellung eines Bauelementes um kleine Beträge Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Änderung der Winkelstellung eines Bauelementes um kleine Beträge mit einer elastischen, dabei jedoch verhältnismäßig steifen Halterung für das Bauelement und einem Verstellglied, welches je nach seiner Stellung fein abgestufte, unterschiedliche Kräfte auf das Bauelement auszuüben vermag.Device for changing the angular position of a component small amounts The invention relates to a device for changing the angular position of a component by small amounts with an elastic, but relatively rigid bracket for the component and an adjusting member, which depending on its Position finely graduated, different forces can exert on the component.

Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art ist das zu verstellende Bauelement von einem verbiegbaren kurzen Stift gehalten, wobei das Verstellglied eine Schraube ist, die je nach Einstellung eine Wendelfeder mehr oder weniger stark zusammen und auf das Bauelement drücken läßt, so daß der haltende Stift elastisch verbogen wird und das Bauelement seine Lage verändert. In a known device of this type, this is to be adjusted Component held by a bendable short pin, the adjusting member a screw is, depending on the setting, a helical spring more or less strong can be pressed together and on the component, so that the holding pin is elastic is bent and the component changes its position.

Die Einrichtung gestattet es bereits, die Lage des Bauelementes sehr feinfühlig zu verändern, hatte jedoch noch den wesentlichen Nachteil, daß eine einmal erzielte Einstellung nicht dauernd erhalten blieb. The device already allows the location of the component very much To change sensitively, however, still had the major disadvantage that one attained setting was not permanently retained.

Vor allem bei Temperaturänderungen blieb der Einfluß der Feder nicht konstant. Bei Einrichtungen, bei denen Bauelemente mit äußerst feiner Verstellbarkeit gefordert werden, wird zwar im allgemeinen eine höchst gleichmäßige Raumtemperatur einzuhalten sein. Selbst dann noch wirkt sich aber beim Einrichten von Hand bereits die Körperwärme, bzw. nach erfolgter Einstellung ihr Fehlen, so stark aus, daß es praktisch unmöglich ist, das Bauelement so einzustellen, daß es nach Entfernung der bedienenden Person seine Lage exakt beibehält. Auf diese Weise ist es nur mit viel Geschick und Erfahrung möglich, den voraussichtlichen Einfluß der Temperaturänderung schon bei der Einstellung so zu berücksichtigen, daß die endgültige, d. h. also nach vollständigem Temperaturausgleich eingenommene Lage des Bau elementes der beabsichtigten entspricht. Aber auch dann ist bei den bekannten Einrichtungen noch nicht sicher, daß nicht durch eine andere Störung, z.B. eine Erschütterung, eine bleibende Lageänderung verursacht wird.Especially with temperature changes, the influence of the spring did not remain constant. For facilities in which components with extremely fine adjustability are required, a highly uniform room temperature is generally used must be adhered to. Even then, however, it is already effective when setting up by hand the body heat, or, after adjustment, its lack, is so strong that it is practically impossible to adjust the device so that it after removal the operator maintains his position exactly. That way it's just with a lot of skill and experience possible, the likely influence of the temperature change to be taken into account already at the time of adjustment so that the final, i. H. so after complete temperature equalization assumed position of the construction element of the intended is equivalent to. But even then it is not yet certain with the known facilities That no other disturbance, e.g. a shock, does not result in a permanent change in position caused.

Die Erfindung bezweckt, die Nachteile der bekannten Einrichtungen zu vermeiden und die Anordnung so zu treffen, daß die einmal eingestellte Lage weitestgehend erhalten bleibt, von Temperatureinflüssen im wesentlichen unabhängig ist und nach Störungen durch andere Ursachen, z. B. durch Erschütterungen, wieder in die ursprüngliche Lage zurückkehrt. The invention aims to overcome the disadvantages of the known devices to avoid and to make the arrangement so that the once set position as far as possible remains, is essentially independent of temperature influences and after Interference from other causes, e.g. B. by vibrations, back to the original Location returns.

Die Erfindung geht dabei, wie die bekannten Einrichtungen, von einer Einrichtung der eingangs genannten Art aus. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, daß das Verstellglied ein Gewicht ist, welches auf einem horizontalen Hebel, der seinerseits durch ein kraftübertragendes Element mit dem Bauelement verbunden ist, verschiebbar gelagert und nach erfolgter Einstellung frei liegend ist. The invention is, like the known devices, from one Facility of the type mentioned above. According to the invention it is proposed that the adjusting member is a weight on a horizontal lever that in turn through a force-transmitting element is connected to the component, slidably mounted and is exposed after adjustment.

Eine Verschiebung des Gewichtes auf dem Hebel verändert naturgemäß die Hebelübersetzung, so daß hier, ähnlich der bekannten Einrichtung, unterschiedliche Kräfte auf das Bauelement ausgeübt werden. Die Abstufung dieser Kräfte richtet sich im wesentlichen danach, welche kleinste Verschiebung des Gewichtes auf dem Hebel durchgeführt werden kann und wie lang der mögliche Verschiebeweg des Gewichtes auf dem Hebel insgesamt ist. Es leuchtet ein, daß eine beliebig feine Abstufung durch eine entsprechende Hebellänge erreichbar ist. Dies stellt einen zusätzlichen Vorteil gegenüber der bekannten Einrichtung dar. Wesentlich aber ist dabei, daß die Hebelübersetzung durch Temperaturänderungen nicht verändert wird, da wohl die einzelnen wirksamen Hebellängen, jedoch nicht ihr Verhältnis durch eine Wärmeausdehnung des Hebels verändert wird.- Auch ist die auf das Bauelement ausgeübte Kraft im wesentlichen nur von dem eingestellten Hebelverhältnis abhängig, so daß selbst nach einer vorübergehenden Auslenkung, z. B. durch eine Erschütterung, sich der frühere Lagezustand der gesamten Anordnung und damit natürlich auch des Bauelementes wieder herstellt. Shifting the weight on the lever naturally changes the leverage, so that here, similar to the known device, different Forces are exerted on the component. The gradation of these forces is directed essentially according to the smallest shift of the weight on the lever can be carried out and how long the possible displacement of the weight the total of the lever. It is obvious that any fine gradation through a corresponding lever length can be achieved. This presents an additional benefit compared to the known device. However, it is essential that the leverage is not changed by temperature changes, since the individual ones are effective Lever lengths, but not their ratio, changed by thermal expansion of the lever is.- Also, the force exerted on the component is essentially only from that set lever ratio dependent, so that even after a temporary one Deflection, e.g. B. by a shock, the previous state of the whole Arrangement and thus of course also of the component restores.

Weitere durch die Erfindung erzielte Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen, in denen die Erfindung an Hand einiger Ausführungsbeispiele erläutert ist. Es zeigt F i g. 1 eine Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung, Fig.2 eine Seitenansicht dieses Ausführungsbeispieles, Fig. 3 eine Vorderansicht eines zweiten Ausführungsbeispieles der Erfindung, Fig.4 eine Seitenansicht dieses Ausführungsbeispieles, Fig. 5 eine Seitenansicht eines dritten Ausführungsbeispieles der Erfindung. Further advantages achieved by the invention emerge from the Description below in conjunction with the drawings, in which the invention is explained on the basis of some exemplary embodiments. It shows F i g. 1 is a plan view a first embodiment of the invention, Figure 2 is a side view of this Embodiment, Fig. 3 is a front view of a second embodiment of the invention, Figure 4 is a side view of this embodiment, Fig. 5 is a side view of a third embodiment of the invention.

In F i g. 1 und 2 ist eine Grundplatte 1 mit einer ständerförmigen Erhöhung 2 versehen. Mit dieser Erhöhung fest verbunden ist die Halterung 3 für das Bauelement 4. Die Halterung 3 besteht aus einem Dorn S, der eine Einschnürung 6 hat und eine Befestigungsplatte 7 für das Bauelement 4 aufweist. Das Bauelement4, es kann sich z.B. um einen jSpiegel einer Interferenzanordnung handeln, ist mittels dreier elastischer Klebestellen 8 mit der Befestigungsplatte 7 verbunden. Von der Befestigungsplatte 7 gehen zwei Fäden 9 und 10 aus, wovon der eine, 9, seitlich des Dornes 5 und der andere, 10, vertikal übe demselben liegt. Die Fäden 9 und 10 sind über reibungsarm gelagerte Umlenkrollen 11 und 12 geführt und mit ihrem anderen Ende mit dem Ende je eines Hebels 13 bzw. 14 verbunden. Die Hebel 13 und 14 sind bei 15 und 16 drehbar gelagert. Auf ihnen sind Gewichte 17 und 18 verschiebbar. In Fig. 1 and 2 is a base plate 1 with a stand-shaped Increase 2 provided. With this increase is firmly connected to the bracket 3 for the component 4. The holder 3 consists of a mandrel S, which is a constriction 6 and has a fastening plate 7 for the component 4. The component4, it can, for example, be a mirror of an interference arrangement, is by means of three elastic adhesive points 8 connected to the mounting plate 7. Of the Fastening plate 7 go from two threads 9 and 10, one of which, 9, on the side of the mandrel 5 and the other, 10, lies vertically above the same. Threads 9 and 10 are guided over low-friction pulleys 11 and 12 and with their other End connected to the end of a lever 13 and 14, respectively. The levers 13 and 14 are rotatably mounted at 15 and 16. Weights 17 and 18 can be moved on them.

Die Verschiebung eines Gewichtes 17 bzw. 18 bewirkt, daß die auf den zugehörigen Fäden 9 bzw. 10 ausgeübte Kraft verändert wird. Diese Kraftänderung ihrerseits bewirkt eine Verbiegung des Dornes 5 hauptsächlich an der Einschnürstelle 6, so daß eine Kraftänderung am Faden 9 das Bauelement 4 um eine vertikale Achse, eine Kraftänderung am Faden 10 das Bauelement 4 um eine horizontale Achse drehen läßt. Eine einmal eingestellte Zugkraft des Fadens bleibt ständig in gleichbleibender Größe erhalten, da sie nur von dem Verhältnis der wirksamen Hebellängen auf den Hebeln 13 und 14 abhängt. The displacement of a weight 17 or 18 causes the on the associated threads 9 or 10 exerted force is changed. This change in force in turn, causes the mandrel 5 to bend mainly at the point of constriction 6, so that a change in force on the thread 9, the component 4 about a vertical axis, a change in force on the thread 10 will rotate the component 4 about a horizontal axis leaves. Once the tension of the thread has been set, it remains constant Preserved size, as they only depend on the ratio of the effective lever lengths to the Levers 13 and 14 depends.

Die Gewichte 17 und 18 werden von Gabelnl9 und 20 umfaßt, die mit Hilfe eines Bowdenzuges 21 bzw. 22 von einer entfernt gelegenen Bedienungsstation aus verschoben werden können. Wesentlich dabei ist, daß die Gabeln 19 und 20 so viel Spiel aufweisen, daß die Bedienungsperson in der Lage ist, nach vollständiger Einstellung die Gabeln 19 und 20 in eine Lage zu verschieben, bei der sie mit den Gewichten 17 und 18 keinerlei Berührung mehr haben, so daß die Gewichte 17 und 18 frei liegend sind. The weights 17 and 18 are comprised of forks 19 and 20, which with A Bowden cable 21 or 22 from a remote control station can be moved from. It is essential that the forks 19 and 20 so Have a lot of play that the operator is able to complete Adjustment to move the forks 19 and 20 in a position in which they are with the Weights 17 and 18 no longer have any contact, so that weights 17 and 18 are exposed.

Etwaige Temperaturveränderungen, die nach der Einstellung noch auftreten könnten, können sich auf diese Weise nicht dahingehend auswirken, daß das Gewicht 17 und 18 seine Stellung auf dem Hebel 13 bzw. 14 verändert.Any temperature changes that still occur after setting could not affect the weight in this way 17 and 18 changed its position on the lever 13 and 14, respectively.

In F i g. 3 und 4 ist das zu verstellende Bauelement 104 auf einer Befestigungsplatte 107 angeordnet, deren Dorn 105 im Gegensatz zur ersten Ausführung nicht waagerecht, sondern senkrecht hängend in einer Grundplatte 101 befestigt ist. Die beiden Fäden 109 und 110 greifen wiederum seitlich bzw. in der Vertikalen zur Einschnürungsstelle 106 an. Bei Zug am Faden 110 wird die Einschnürung 106 wiederum auf Biegung beansprucht, bei Zug am Faden 109 jedoch auf Torsion. Die Fäden 109 und 110 sind auch hier über Umlenkrollen 111 und 112 geführt und an Hebeln 113, 114 befestigt, die um Drehpunkte 115, 116 an der Grundplatte 101 drehbar gelagert sind. In Fig. 3 and 4 is the component 104 to be adjusted on a Fastening plate 107 arranged, the mandrel 105 in contrast to the first embodiment is attached not horizontally, but vertically hanging in a base plate 101. The two threads 109 and 110 again engage laterally or vertically Constriction point 106. When the thread 110 is pulled, the constriction 106 is again stressed in bending, but in torsion when the thread 109 is pulled. The Threads 109 and 110 are here too Guided over pulleys 111 and 112 and on levers 113, 114 attached, which are rotatably mounted about pivot points 115, 116 on the base plate 101.

Die verschiebbaren Gewichte 117, 118 werden ebenfalls von fernbedienbaren Gabeln 119, 120 mit ausreichend Spiel umfaßt, so daß sie nach erfolgter Einstellung frei liegend verbleiben können.The displaceable weights 117, 118 are also remotely controllable Forks 119, 120 includes sufficient play so that after adjustment can remain exposed.

Das Ausführungsbeispiel der F i g. 5 entspricht im Prinzip den vorhergehenden, zeigt jedoch ein Bauelement 204, welches um zwei horizontale Achsen gedreht werden soll. Die entsprechenden Fäden209 und 210 können hier unter Umgehung von Umlenkrollen direkt vertikal nach oben durch die Grundplatte 201 hindurchgeführt und an den Hebeln 213 und 214 befestigt sein. The embodiment of FIG. 5 corresponds in principle to the previous ones, however, shows a component 204 which is rotated about two horizontal axes target. The corresponding threads 209 and 210 can here, bypassing pulleys passed directly vertically upwards through the base plate 201 and on the levers 213 and 214 be attached.

Claims

Claims: 1. Device for changing the angular position of a Component by small amounts with an elastic, but relatively rigid bracket for the component and an adjusting member, which depending on its Position can exert finely graduated different forces on the component, d a - characterized in that the adjusting member has a weight (17, 18; 117, 118; 217, 218), which is on a horizontal lever (13, 14; 113, 114; 213, 214), which in turn by a force-transmitting element (9, 10; 109, 110; 209, 210) is connected to the component (4; 104; 204), mounted displaceably and after Setting is exposed.

2. Device according to claim 1, wherein the on the component (4; 104; 204) different forces exerted in one different from the vertical one Act in the direction of the component (4; 104; 204), characterized in that as force-transmitting element an element that only transmits tensile forces, e.g. a thread, Rope or band (9, 10; 109, 110) is used, which, vertically from the lever (13, 14; 113, 114) starting over low-friction pulleys (11, 12; 111, 112) in the desired direction is guided.

3. Device according to claim 1 and 2, characterized in that the weight (17, 18; 117, 118; 217, 218) from a remotely displaceable fork (19, 20; 119, 120; 219, 220) can be detected with so much play that after the setting has taken place the weight (17, 18; 117, 118; 217, 218) completely unaffected by the fork (19, 20; 119, 120; 219, 220).

Documents considered: Patent No. 9,875 des Office for Inventions and Patents in the Soviet zone of occupation in Germany.