DE2027449A1

DE2027449A1 - Device for the mechanical limitation of the oscillation amplitude of a pendulum

Info

Publication number: DE2027449A1
Application number: DE19702027449
Authority: DE
Inventors: Jürgen Kronert Kurt Weigold WiI fried Dipl Phys χ 9200 Freiberg Kempe
Original assignee: Jenoptik Jena GmbH
Current assignee: Jenoptik AG
Priority date: 1969-10-15
Filing date: 1970-06-04
Publication date: 1971-04-29
Also published as: CH506857A; DE7020922U

Description

Vorrichtung zur mechanischen Begrenzung der Schwingungsweit'e eines Pendels Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur mechanischen begrenzung der Schwingungsweite eines an einer Basis gelagerten Pendels zwischen mindestens zwei durch feste Anschläge definierten Endlagen. Derartige Vorrichtungen kommen beispielsweise in geodätischen Geräten mit Ziellinienreglern zur Anwendung. Device for the mechanical limitation of the oscillation amplitude of a Pendulum The invention relates to a device for the mechanical limitation of the Oscillation amplitude of a pendulum mounted on a base between at least two end positions defined by fixed stops. Such devices come for example in geodetic devices with finish line controllers for use.

3ekanntlich sind Ziellinienregler für geodätische Geräte meist mit Luftdmpfungen versehen, bei denen ein Kolben an einer Basis um mindestens eine Achse schwingend gelagert ist. As is well known, finish line controllers for geodetic devices are usually with Air cushions are provided in which a piston is attached to a base around at least one axis is mounted swinging.

Seine Schwingbewegungen vollführt der Kolben in einem Zylinder, dessen Deckflächen allein oder im Zusammenwirken mit festen Anschlagkörpern die Endlagen der Pendelschwingungen festlegen. Man führt diese Anschlagkörper zwar möglichst spitz aus, so daß in den Endlagen des Kolbens soeit xtie irgend möglich jede Plächenberührung und damit ein Haften zwischen Kolben und Zylinder vermieden wird, Jedoch treten beim Gebrauch des Instruments infolge der dem Kolben ungewollt erteilteStöße Beschadigungen und Abnutzung der Spitzen der Anschlagkdrper ein, wodurch es erfahrungsgemäß immer wieder zu einem Haften des Kolbens am Zylinder kommt. Die Verwendung derartiger Pendel zu Meßzwecken ist dadurch mit erheblichen Schwierigkeiten und Unsicherheiten verbunden, Bei einer@@@@ bereits bekannten Dämpfngseinrichtung sollen diese Mängel@@ lurch Anordnung eines federnden Stößels vermieden werden,-mit dem das Pendel vor Beginn der Messung manuellvanzustoßen ist. Hierdurch ist- dem individuellen U*isicherheits-.The piston performs its oscillating movements in a cylinder, its Cover surfaces alone or in conjunction with fixed stop bodies, the end positions the pendulum oscillations. One leads this stop body as possible pointed out, so that in the end positions of the piston every surface contact is as far as possible and so that sticking between the piston and cylinder is avoided, but do occur Damage during use of the instrument as a result of unwanted impacts on the piston and wear and tear of the tips of the stop bodies, which experience has shown always the piston sticks to the cylinder again. The use of such Pendulum for measuring purposes is therefore with considerable trouble and uncertainties associated with an already known damping device these deficiencies should be avoided by arranging a resilient plunger, -with which the pendulum has to be pushed manually before starting the measurement. This is the result of this individual U * isafety.

faktor des Vergessens jede Möglichkeit gegeben. Außerdem wirkt-der Stößel nur in einer Richtung, wodurch u. U. bei längerem Nichtbenützen des Instruments und Haften des Pendels an der entgegengesetzten Wand der Hafteffekt auch bei Benutzung des Stößels nicht beseitigt wird. Schließlich hat die Anordnung des Stößels den Nachteil, daß vor der eigentlichen Benutzung des Pendels der manuelle Bedienungsaufwand erhöht und damit der allgemeinen Tendenz zur-Automatisierung entgegengewirkt wird.factor of oblivion given every possibility. In addition, it works Plunger only in one direction, which may result in long periods of non-use of the instrument and sticking the pendulum to the opposite wall, the sticking effect even when in use the plunger is not removed. Finally, the arrangement of the plunger has the Disadvantage that before the actual use of the pendulum the manual operation effort increased and thus the general tendency towards automation is counteracted.

Zweck der Erfindung ist es, die Sicherheit im Gebrauch des Pendels zu gewährleisten und je-gliche manuelle Tätigkeit zur Gewährleistung dieser Sicherheit zu vermeiden. The purpose of the invention is to ensure safety in the use of the pendulum to guarantee and every manual activity to guarantee this security to avoid.

Der -Erfindung -liegt die Aufgabe zugrunde, -eine Vorrichtung zur mechanischen- Begrenzung der Schwingungsweite eines Pendels so auszubilden, daß ein Haften in-den-Endlagen des Pendels selbsttätig vermieden wird. The invention is based on the object of a device for mechanical limitation of the oscillation amplitude of a pendulum in such a way that sticking in the end positions of the pendulum is avoided automatically.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daG federnde Anschläge mit kleinen Anschlagfl.ichen vorgesehen sind, von denen jeweils einer in einer Schwingungsrichtung des Pendels angeordnet'und nach dem zugehörigen festen Anschlag wirksam ist, wenn das Pendel in eine Endlage, schwingt, und deren Pederkraft so groß und so gerichtet ist, daß das Pendel in den Endlagen von den festen Anschlägen abgehoben wird. während die festen Anschläge in bekannter Weise den erheblichen Stoß des Pendels gegen die Basis aufnehmen, drücken die federnden Anschläge das Pendel von der Basis weg und beseitigen so das Haften zwischen Pendel und Basis. Andererseits werden die kleinen Anschlagflächen der federnden Anschlage, die vorzugsweise spitze Körper sind, nicht beschädigt, weil sie zwar zurückgedrängt werden, aber kaum einen Stoß aufzufangen haben. Bewegt sich im Falle einer Luftdämpfung das Pendel als Kolben in einem Zylinder, so ist der Zylinder starr mit der Basis verbunden. Er z'zhlt in diesem Fall zur Basis. According to the invention, this object is achieved in that the resilient Stops with small stop surfaces are provided, one of which each arranged in a direction of oscillation of the pendulum and after the associated fixed Stop is effective when the pendulum is in a End position, swings, and whose Pederkraft is so great and so directed that the pendulum is in the end positions is lifted from the fixed stops. while the fixed stops in well-known Way to absorb the considerable impact of the pendulum against the base, press the resilient ones Strikes the pendulum away from the base, eliminating sticking between pendulums and base. On the other hand, the small stop surfaces of the resilient stop, which are preferably pointed bodies are not damaged because they are pushed back but hardly have to absorb a bump. Moves in case of air damping the pendulum as a piston in a cylinder, the cylinder is rigid with the base tied together. In this case it is part of the base.

Vorteilhaft ist die Anzahl der festen Anschläge gleich der der federnden, Anschläge und diese gleich der Anzahl der Schwingungsrichtungen des Pendels. Die federnden und feston Anschläge können entweder nur an der Basis oder nur am Pendel oder teilweise an der Basis und am Pendel angeordnet sein. Eine besonders einfache Ausbildung der Erfindung ergibt sich, wenn die spitzen Körper auf den festen Anschlagen befestigte Federn sind. Advantageously, the number of fixed stops is the same as that of the resilient, Stops and these equal the number of directions of oscillation of the pendulum. the resilient and feston stops can either only be at the base or only at the pendulum or partially on the base and on the pendulum. A particularly simple one Formation of the invention results when the pointed body on the solid stops attached springs are.

Die Erfindung wird nachstehend an vier Ausführungsbeispielen naher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine Pendelanordnung im Längsschnitt, Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie A-A der Fig. 1, Fig. 3 bis 5 drei Ausführungsbeispiele für federnde Anschläge, teilweise in Ansicht, teilweise im Schnitt. The invention is explained in more detail below using four exemplary embodiments explained. The accompanying drawings show: FIG. 1 a pendulum arrangement in longitudinal section, Fig. 2 shows a section along the line A-A of FIG. 1, FIGS. 3 to 5 three exemplary embodiments for resilient stops, partly in view, partly in section.

In den Fig. 1 und 2 sind mit einer Basis 1 ein Zylinder 2 und eine Achse 3 starr verbunden, um die auf einem Kugellager 4 ein Pendel 5 schwenkbar gelagert ist. Das Pendel 5 ragt in den Zylinder 2 mit einem Kolben 6 hinein, dessen Bewegungsrichtung durch die Lage der Achse 3 und des Zylinders 2 vorgegeben und in Fig. 1 parallel zur Zeichenebene gerichtet ist. Der Kolben 6 besitzt an seinen Stirnfl<'chen 7; 8 zwei feste Anschläge 9 10, zwei etwa koaxial zu seiner geometrischen Achse X-X angeordnete Ausnehmungen. 11; 12 sowie zwei die Ausnehmungen teilweise verdeckende Blattfedern 13; 14, die mit dem Kolben 6 beispielsweise verklebt sind. In die Stirnw.Ende 15; 16 des Zylinders 2 sind etwa axial zur Achse t-I zgei Schrauben 17; 18 so eingeschraubt, daß sie in den Innenraum des Zylinders 2 hineinragen und der Betrag ihrer Erstreckeung-in den Innenraum größer als der der Anschläge 9; 10 ist. Die Schrauben 17; 18 bilden zusammen mit den Blattfedern 13; 14 die beiden federnden Anschläge. In Figs. 1 and 2, with a base 1, a cylinder 2 and a Axis 3 rigidly connected around which a pendulum 5 is pivotably mounted on a ball bearing 4 is. The pendulum 5 protrudes into the cylinder 2 with a piston 6, its direction of movement predetermined by the position of the axis 3 and the cylinder 2 and in Fig. 1 parallel is directed to the plane of the drawing. The piston 6 has on its end faces 7; 8 two fixed stops 9 10, two approximately coaxial to its geometric axis X-X arranged recesses. 11; 12 and two partially covering the recesses Leaf springs 13; 14, which are glued to the piston 6, for example. In the forehead, in the end 15; 16 of the cylinder 2 are approximately axially to the axis t-I zgei screws 17; 18 screwed in, that they protrude into the interior of the cylinder 2 and the amount of their extension-in the interior space larger than that of the stops 9; 10 is. The screws 17; 18 form together with the leaf springs 13; 14 the two resilient stops.

Bei entsprechend großer Neigung der Basis 1-- schwingt das Pendel 5 in die der Neigung entsprechende'Endlage in der zunächst die Spitze der Schraube 17 bzw. 18 die Blattfeder 13 bzw. 14 berührt. Wegen der relativ großen kinetischen Energie des Pendels 5 mit dem Kolben 6 deformiert sich die Blattfeder 13 bzw. 14 und der Kolben 6 schlägt mit dem festen anschlag 9 bzw. 10 gegen die Stirnwand 15 bzw. 16. Dadurch wird die kinetische Energie des Pendels 5 vernichtet. Danach ist die Kraft der Blattfeder 13 bzw. 14 groß genug, um, sich gegen die Schraube 17 bzw. 18 abstützend, den festen Anschlag 9 bzw. 10 von der Stirnwand 15 bzw. 16 abzuheben. If the base 1 is inclined accordingly, the pendulum swings 5 in the end position corresponding to the inclination in the first the top the screw 17 or 18 touches the leaf spring 13 or 14, respectively. Because of the relatively large kinetic energy of the pendulum 5 with the piston 6, the leaf spring is deformed 13 or 14 and the piston 6 strikes with the fixed stop 9 or 10 against the End wall 15 or 16. As a result, the kinetic energy of the pendulum 5 is destroyed. Then the force of the leaf spring 13 or 14 is large enough to stand against the screw 17 or 18 supporting the fixed stop 9 or 10 from the end wall 15 or 16 take off.

Fig. 3 stellt einen Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung dar. Ein Pendel 19 ist an seiner Stirnflache 20 mit einem kegelförmigen Körper 21 versehen und kann sich bezüglich einer Basis 22 in der durch den spitzen Korper 21 anx,ezeigten Richtung und entgegengesetzt parallel zur Zeichenebene bewegen. Die Basis 22 besitzt ein Loch 23, das groß genug ist, damit der spitze Körper 21 ungehindert hineinragen kann. Auf der dem Pendel 19 abgewendeten -Seite ist mit der Basis 22 eine Blattfeder 24 verschraubt. Im übrigen ist der Aufbau ähnlich wie zu den Fig. 1 und 2 beschrieben zu denken. Fig. 3 shows part of the device according to the invention Pendulum 19 is provided with a conical body 21 on its end face 20 and can be shown with respect to a base 22 in the anx, e shown by the pointed body 21 Move direction and opposite parallel to the plane of the drawing. The base 22 has a hole 23 large enough for the pointed body 21 to protrude freely can. On the side facing away from the pendulum 19 is a leaf spring with the base 22 24 screwed. Otherwise, the structure is similar to that described for FIGS. 1 and 2 to think.

ird die Basis 22 so geneigt, daß der Kdrper 21 sich in das Loch 23 hineinbewegt und die als fester Anschlag dienende Stirnfläche 20 zum Anschlagen an die 3Basis 22 kommt, so wird zun'ichst die Blattfeder von der Spitze des kegelförmigen örpers 21 beiseite gedrückt. If the base 22 is inclined so that the body 21 fits into the hole 23 moved in and the end face 20 serving as a fixed stop for striking comes to the 3Base 22, the leaf spring is first of the top of the conical body 21 pressed aside.

'BJachdem durch den Stoß des Pendels 19 gegen die Basis 22 die kinetische Energie umgewandelt wordenist, drückt die Blattfeder 24 über den kegelförmigen Körper 21 das Pendel so weit zurück, daß Pendel 19 und Basis 22 sich nicht mehr berühren. Erfährt nun die Basis 22 eine der ersten entgegengesetzte Neigung, so folgt das Pendel 19 dieser Bewegung ungehindert, weil die zumischen der Spitze des kegelförmigen Körpers 21 und der Blattfeder 24 sich ausbildende Haftung zu gering ist, um das Pendel 19 zurückzuhalten.Depending on the impact of the pendulum 19 against the base 22, the kinetic Energy has been converted, the leaf spring 24 pushes over the conical body 21 move the pendulum back so far that pendulum 19 and base 22 no longer touch. If the base 22 now experiences an inclination opposite to the first, this follows Pendulum 19 of this movement unhindered because the mingling of the tip of the conical Body 21 and the leaf spring 24 forming adhesion is too low to the To hold back pendulum 19.

In Fig. 4 ist in eine Basis 25 eine Schraube 26 eingeschraubt, in der ein unter der wirkung einer Schraubenfeder 27 nach außen gedrückter Anschlag 28 geführt ist. Die Stirnflache 29 der Schraube 26' stellt den festen Anschlag für ein Pendel 30 dar. Im Gegensatz zu den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist der federnde Anschlag 27; 28 nur an der Basis 25, nicht am Pendel 30 befestigt. Im übrigen sind Aufbau und 's'Jirkungsweise Ghnlich wie zu Fig. 1 bis 3 beschrieben. In Fig. 4, a screw 26 is screwed into a base 25, in the one under the action of a helical spring 27 pushed outward stop 28 is performed. The end face 29 of the screw 26 'represents the fixed stop for a pendulum 30. In contrast to the exemplary embodiments described above is the resilient stop 27; 28 attached to base 25 only, not to pendulum 30. Otherwise, the structure and the mode of operation are similar to those described for FIGS. 1 to 3.

Fig. 5 zeigt einen in die Basis oder in das Pendel einschraubbaren festen Anschlag 31 mit der Beührungsfläche 32, an dem eine gekrümmte Feder 33 mit einer Spitze 34 befestigt ist. lie bereits zu den Fig. 1 bis 4 eingehend beschrieben, hat die spitze Feder 33 die Aufgabe, das Haften eines nicht dargestellten Pendels an einer nicht dargestellten Basis an der BerUkrungsSläche 32 zu verhindern. Die Feder 33 ist demnach der federnde Anschlag. Fig. 5 shows one that can be screwed into the base or into the pendulum fixed stop 31 with the contact surface 32, on which a curved spring 33 with a tip 34 is attached. already described in detail for FIGS. 1 to 4, the pointed spring 33 has the task of adhering a pendulum, not shown at a base, not shown, on the reference surface 32 impede. The spring 33 is therefore the resilient stop.

Die Erfindung erschöpft sich nicht in den dargestellter Ausführungsbeispielen. Beispielsweise kann das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Pendel auch mit Kreuzfedergelenken aufgehingt sein. Ebenso können die verschiedenen Ausführungsbeispiele vielfältig variiert und kombiniert werden. Anstatt am Kolben kann die erfindungsgemäße Vorrichtung mit dem gleichen Ergebnis an den starren Aufhängeteilen angeordnet sein. The invention is not limited to the illustrated embodiments. For example, the pendulum shown in FIGS. 1 and 2 can also have cross spring joints be hung up. The various exemplary embodiments can also be diverse can be varied and combined. Instead of the piston, the device according to the invention be arranged on the rigid suspension parts with the same result.

Claims

Patent claims

Device to mechanl "go 3limiting the amplitude of a vibration Pendulum mounted on a base between at least two by fixed stops defined end positions, characterized by resilient stops with small stop surfaces, each of which is arranged in a direction of oscillation of the pendulum and is effective after the associated fixed stop when the pendulum is in an end position oscillates, and the spring force is so great and so directed that the pendulum in the End positions is lifted from the fixed stops.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the number the fixed and resilient stops is the same.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the resilient Attacks z. T. at the base and z. T. are attached to the pendulum.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the resilient Stops are designed as pointed bodies, the points of which are the stop surfaces are.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the tip Body is a spring attached to each fixed stop.