DE29503919U1 - Device for fine adjustment and clamping of a telescope mounted rotatably about a horizontal axis, in particular for geodetic devices - Google Patents
Device for fine adjustment and clamping of a telescope mounted rotatably about a horizontal axis, in particular for geodetic devicesInfo
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Description
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Einrichtung zur Feinverstellung und Klemmung eines um eine horizontale Achse drehbar gelagerten Fernrohres, insbesondere für geodätische GeräteDevice for fine adjustment and clamping of a telescope mounted so that it can rotate around a horizontal axis, in particular for geodetic instruments
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Feinverstellung und Klemmung eines um eine horizontale Achse drehbar gelagerten Fernrohres, insbesondere für geodätische Geräte, wie z. B. Theodolite, gemäß dem Oberbegriff des ersten Anspruches.The invention relates to a device for fine adjustment and clamping of a telescope mounted so as to be rotatable about a horizontal axis, in particular for geodetic instruments such as theodolites, according to the preamble of the first claim.
Es sind koaxiale Fein- und Klemmtriebe für Theodolite bekannt, bei denen die Bedienelemente in Form von Drehknöpfen koaxial angeordnet sind (Deumlich "Instrumentenkunde der Vermessungstechnik" 8. Auflage, VEB Verlag für Bauwesen, Berlin 1988, Seiten 84 und 85). Dabei ist für die Feinbewegung des Femrohres um die horizontale Kippachse ein Hebel vorgesehen, mit welchem die Drehung eines Drehknopfes auf die Kippachse übertragen wird. Die Klemmung erfolgt über Klemmschraube und Klemmstück, welches gegen eine Buchse der Kippachse gedrückt wird und diese klemmt.Coaxial fine and clamping drives for theodolites are known, in which the operating elements are arranged coaxially in the form of rotary knobs (Deumlich "Instrumentenkunde der Vermessungstechnik" 8th edition, VEB Verlag für Bauwesen, Berlin 1988, pages 84 and 85). A lever is provided for the fine movement of the telescope around the horizontal tilting axis, with which the rotation of a rotary knob is transferred to the tilting axis. The clamping is carried out using a clamping screw and clamping piece, which is pressed against a bushing on the tilting axis and clamps it.
Durch die Art der Übertragung der Drehbewegung der Drehknöpfe auf die zu bewegenden Teile bedingt, sind bei diesen Fein- und Klemmtrieben die Bedienelemente für diese Triebe an der dem Bediener zu- oder abgewandten Seite des Gerätes angeordnet. Diese Ausführungen sind jedoch bedienungsunfreundlich, da die Physiologie und Anatomie der menschlichen Hand die Drehbewegung an einem Drehknopf viel besser an der linken oder rechten Geräteseite zuläßt, statt vor der Brust des Bedieners oder durch Herumgreifen um das Gerät.Due to the way in which the rotary movement of the rotary knobs is transmitted to the parts to be moved, the operating elements for these drives are arranged on the side of the device facing the operator or away from the operator. However, these designs are not user-friendly, as the physiology and anatomy of the human hand allows the rotary movement of a rotary knob to be made much better on the left or right side of the device, rather than in front of the operator's chest or by reaching around the device.
Es sind weitere Lösungen bekannt, bei denen die Bedienelemente für Triebe und Klemmen an einer (meist rechten) Geräteseite in getrennten BaugruppenOther solutions are known in which the operating elements for drives and clamps are located on one (usually right) side of the device in separate assemblies
Seitei OO-! &Ggr;:'"! &Ogr; &Iacgr; Cl 7115Page OO-! &Ggr;:'"! &Ogr;&Iacgr; Cl 7115
angeordnet sind. Diese zwar bedienungsfreundliche Anordnung der Bedienelemente wird hier erkauft durch ein aufwendiges Hebelsystem mit entsprechend vielen Einzelteilen und Lagerstellen. Nachteilig ist ferner, daß durch die Vielzahl der Einzelteile sich Spiel zwischen den Teilen und die Elastizität der Teile sich zu einer großen Umkehrspanne bzw. zu einem großen toten Gang am Bedienelement aufsummieren können, wodurch ein feinfühliges und präzises Einstellen des Fernrohres weitestgehend verhindert wird.are arranged. This user-friendly arrangement of the controls is achieved at the expense of a complex lever system with a corresponding number of individual parts and bearing points. Another disadvantage is that the large number of individual parts means that the play between the parts and the elasticity of the parts can add up to a large reversal range or a large dead space on the control element, which largely prevents sensitive and precise adjustment of the telescope.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Feinverstellung und Klemmung eines um eine horizontale Kippachse drehbar gelagerten Fernrohres, insbesondere für geodätische Geräte, zu schaffen, welche benutzerfreundlich am Gerät angeordnet ist und bei koaxialer Anordnung der Bedienelemente mit einer geringen Anzahl von Bauelementen eine hochpräzise Feineinstellung und Klemmung des zu bewegenden Elementes ermöglicht.The invention is based on the object of creating a device for fine adjustment and clamping of a telescope mounted so as to be rotatable about a horizontal tilt axis, in particular for geodetic devices, which is arranged on the device in a user-friendly manner and, with a coaxial arrangement of the operating elements, enables highly precise fine adjustment and clamping of the element to be moved with a small number of components.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Mitteln des kennzeichnenden Teil des ersten Anspruches gelöst. In den Unteransprüchen sind weitere Einzelheiten der Erfindung offenbart.According to the invention, this object is achieved by the means of the characterizing part of the first claim. Further details of the invention are disclosed in the subclaims.
Eine besonders einfache Verbindung des ersten Bedienelementes mit dem Feinstellhebel ergibt sich, wenn als Koppelelement ein oder mehrere Zähne am FeinsteHhebel angeordnet sind, welche formschlüssig in das Plangewinde eingreifen. Das Plangewinde besitzt vorteilhaft eine konstante Steigung, was jedoch nicht Bedingung sein muß. Um bei einer Bewegungsumkehr eine eventuell auftretende Umkehrspanne zu vermeiden, ist mindestens ein gehäusefestes, federndes Mittel vorgesehen, welches das mindestens eine Koppelelement immer gegen ein und dieselbe Flanke des Plangewindes drückt. Als federndes Mittel kann vorteilhaft eine Zugfeder vergesehen werden, welche einerseits am Feinstellhebel und andererseits am Gehäuse des Gerätes angreift.A particularly simple connection of the first operating element with the fine adjustment lever is achieved if one or more teeth are arranged on the fine adjustment lever as a coupling element, which engage positively in the face thread. The face thread advantageously has a constant pitch, but this does not have to be a requirement. In order to avoid a possible reversal error when reversing movement, at least one spring-loaded means fixed to the housing is provided, which always presses the at least one coupling element against one and the same flank of the face thread. A tension spring can advantageously be provided as the spring-loaded means, which engages on the one hand on the fine adjustment lever and on the other hand on the housing of the device.
Vorteilhaft ist ferner, daß das über Getriebe-und/oder Koppelglieder mit dem zweiten Bedienelement verbundene Formelement als Exzenterscheibe oder als ein radial wirkender Keil , vorzugsweise in Form einer sich radial ausweitenden Zylindermantelfläche, ausgebildet ist, welches bei Drehung des Bedienelementes den im Feinstellhebel gelagerten Stößel in seiner Achsrichtung gegen das Klemmelement verschiebt. Damit das Bedienelement sowohl beim Lösen als auch beim Klemmen einen Anschlag erfährt, besitzt die Zylindermantelfläche nicht über den gesamten Umfang eine Steigung. So läuft beim Klemmen oder Lösen der Stößel gegen eine die Zylindermantelfläche begrenzende Wand.It is also advantageous that the shaped element connected to the second operating element via gear and/or coupling elements is designed as an eccentric disk or as a radially acting wedge, preferably in the form of a radially expanding cylinder surface, which, when the operating element is rotated, moves the plunger mounted in the fine adjustment lever in its axial direction against the clamping element. So that the operating element comes to a stop both when it is released and when it is clamped, the cylinder surface does not have a slope over the entire circumference. When clamping or releasing, the plunger runs against a wall that borders the cylinder surface.
Der als eigentliches Klemmmittel dienende Klemmhebel ist in einfacher Weise aus dem Feinstellhebel herausgearbeitet und durch ein Biegegelenk mit dem Feinstellhebel verbunden und besitzt zwischen seinem Anlagepunkt an dem Flansch und seinem freien Ende eine Sollbiegestelle. Diese tritt dann in Funktion, wenn die Längsbewegung des Stößels trotz bereits erfolgter Klemmung noch nicht beendet ist.The clamping lever, which serves as the actual clamping device, is simply machined out of the fine adjustment lever and connected to the fine adjustment lever by a bending joint and has a predetermined bending point between its contact point on the flange and its free end. This comes into operation when the longitudinal movement of the plunger has not yet ended despite the clamping already having taken place.
Die erfindungsgemäße Einrichtung ermöglicht mit wenig Bauteilen eine benutzerfreundliche Bedienung geodätischer Geräte. Eine feinfühlige Feinverstellung und Arretierung des schwenkbar um die Kippachse gelagerten Fernrohres wird zuverlässig erreicht.The device according to the invention enables user-friendly operation of geodetic devices with few components. Sensitive fine adjustment and locking of the telescope, which is mounted so it can pivot around the tilt axis, is reliably achieved.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigenThe invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. The drawing shows
Fig.1 stark vereinfacht ein geodätisches Gerät mit Feinstellhebel,Fig.1 greatly simplified a geodetic device with fine adjustment lever,
Fig. 2 einen Feinstellhebel in Seitenansicht undFig. 2 a fine adjustment lever in side view and
Fig. 3 einen teilweisen Schnitt durch die erfindungsgemäße Einrichtung.Fig. 3 shows a partial section through the device according to the invention.
Das in Fig. 1 stark vereinfacht dargestellte geodätische Gerät, beispielsweise ein Theodolit, umfaßt ein Gehäuse 1, in dem eine ein Fernrohr 2 tragende Kippachse 3 angeordnet ist. Um diese Kippachse 3 ist das Fernrohr 2 schwenkbar. Auf einem Flansch 4 der Kippachse 3 ist ein Feinstellhebel 5 arretierbar gelagert, so daß durch Schwenkung des Feinstellhebels 5 eine Schwenkung des Fernrohres 2 um die Kippachse 3 erreicht werden kann. Zur Ausführung der Verstellung und Arretierung des Feinstellhebels 5 sind außen am Gehäuse 1 ein erstes 6 und ein zweites Bedienelement 7 koaxial zueinander angeordnet. Das gesamte Gerät ist auf einem Stativ 8 aufgesetzt.The geodetic device shown in Fig. 1 in a highly simplified form, for example a theodolite, comprises a housing 1 in which a tilting axis 3 carrying a telescope 2 is arranged. The telescope 2 can be pivoted about this tilting axis 3. A fine adjustment lever 5 is mounted in a lockable manner on a flange 4 of the tilting axis 3, so that the telescope 2 can be pivoted about the tilting axis 3 by pivoting the fine adjustment lever 5. To carry out the adjustment and locking of the fine adjustment lever 5, a first 6 and a second control element 7 are arranged coaxially to one another on the outside of the housing 1. The entire device is mounted on a tripod 8.
Wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt, ist auf der Kippachse 3 des Fernrohres 2 der Flansch 4 befestigt Auf diesem Flansch 4 ist der Feinstellhebel 5 mit geringem Radialspiel gelagert und durch einen Ring 9 axial gesichert. Am Feinstell hebel 5 ist ein aus seinem Material herausgearbeiteter, als Klemmelement dienender Klemmhebel 10 vorgesehen und durch ein Biegegelenk 11 mit dem Feinstellhebel 5 verbunden. Die Klemmung des Feinstellhebels 5 erfolgt durch Andrücken des Kiemmhebels 10 an die Mantelfläche des Flansches 4 durch axiales Verschieben eines Stößels 12. Der Stößel 12 wird dabei gegen eine schräge Fläche 17 des freien federnden Endes 16 des Klemmhebels 10 bewegt, wodurch dieser mit seinem Anlagepunkt 13 an dem Flansch 4 anliegt. Zwei weitere Anlagepunkte 14 und 15 befinden sich an der Innenfläche der Bohrung des Feinstellhebels 5. Ein in einer Bohrung des Feinstellhebels 5 angeordneter Gewindestift 18 dient der Klemmkrafteinstellung, indem durch Ein- und Ausschrauben des Gewindestiftes 18 der Abstand des Berührungspunktes desAs shown in Fig. 2 and 3, the flange 4 is attached to the tilting axis 3 of the telescope 2. The fine adjustment lever 5 is mounted on this flange 4 with a small radial play and is axially secured by a ring 9. A clamping lever 10 made from its material and serving as a clamping element is provided on the fine adjustment lever 5 and is connected to the fine adjustment lever 5 by a flexible joint 11. The fine adjustment lever 5 is clamped by pressing the clamping lever 10 onto the outer surface of the flange 4 by axially moving a plunger 12. The plunger 12 is moved against an inclined surface 17 of the free, springy end 16 of the clamping lever 10, whereby the latter rests against the flange 4 with its contact point 13. Two further contact points 14 and 15 are located on the inner surface of the bore of the fine adjustment lever 5. A threaded pin 18 arranged in a bore of the fine adjustment lever 5 is used to adjust the clamping force by screwing in and out the threaded pin 18 to adjust the distance between the contact point of the
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Stößels 12 mit dem Klemmhebel 10 vom Biegegelenk 11 des Klemmhebels 10 verändert wird.Tappet 12 with clamping lever 10 is changed by the bending joint 11 of the clamping lever 10.
Zur Längsverschiebung des Stößels 12 ist im von der Kippachse 3 entferntenTeil des Feinstellhebels 5 als verdrehbares Formelement ein Zylinder 19 mit einer nach außen ansteigenden, als Drehkeil wirkenden, exzentrischen Mantelfläche 20 vorgesehen, gegen die der Stößel 12 kraftschlüssig anliegt. Die exzentrische Mantelfläche 2o liegt auf einem kleineren Radius als die übrige Mantelfläche des Zylinders 19, so daß der Stößel 12 in den Zylinder eingreift, und somit ein axiales Verschieben des Zylinders auf seiner Lagerachse ohne zusätzliche Bauelemente verhindert wird. Zwischen dem außen an dem Gehäuse 1 angeordneten zweiten Bedienelement 7 und dem Zylinder 19 sind Koppelglieder 21 angeordnet, welche die Drehbewegung des Bedienelementes 7 auf den Zylinder 19 übertragen. Ein solches Koppelglied 21 kann z. B. ein sogenannter Hookescher Schlüssel sein, welcher einerseits in ein Bauelement 23 des Zylinders 19 eingreift und andererseits an einer mit dem Bedienelement 7 fest verbundenen Achse 24 angreift.For the longitudinal displacement of the tappet 12, a cylinder 19 with an outwardly rising, eccentric surface acting as a rotary wedge against which the tappet 12 rests in a force-locking manner is provided in the part of the fine adjustment lever 5 remote from the tilting axis 3 as a rotatable shaped element. The eccentric surface 20 is located on a smaller radius than the remaining surface of the cylinder 19, so that the tappet 12 engages in the cylinder, thus preventing axial displacement of the cylinder on its bearing axis without additional components. Coupling elements 21 are arranged between the second operating element 7 arranged on the outside of the housing 1 and the cylinder 19, which transmit the rotary movement of the operating element 7 to the cylinder 19. Such a coupling element 21 can e.g. B. be a so-called Hooke key, which on the one hand engages in a component 23 of the cylinder 19 and on the other hand engages an axis 24 firmly connected to the operating element 7.
Damit die Drehung des Bedienelementes 7 sowohl beim Lösen als auch beim Klemmen durch einen Anschlag begrenzt wird, ist die exzentrische Mantelfläche 20 lediglich über etwa 150° des Umfangs ausgebildet, und somit läuft der Stößel 12 gegen die jeweilige, die exzentrische Mantelfläche 20 begrenzende Wand im Zylinder 19. Die Realisierung eines zuverlässigen Anschlags beim Klemmen wird nur erreicht, wenn die Drehung des Zylinders 19 entsprechend weit erfolgen kann, auch wenn die Klemmung des Feinstellhebels 5 am Flansch 4 bereits erfolgt ist. Hierfür ist ein bestimmter Überlauf der Längsbewegung des Stößels 12 notwendig, der durch eine Sollbiegestelle 24 am Klemmhebel 10 realisiert werden kann. Die Sollbiegestelle 24 ist vorzugsweise als ein aus dem Klemmhebel 10 herausgearbeiteter dünner Materialbereich ausgebildet.In order to limit the rotation of the operating element 7 by a stop both when releasing and when clamping, the eccentric surface 20 is only designed over approximately 150° of the circumference, and thus the plunger 12 runs against the respective wall in the cylinder 19 that limits the eccentric surface 20. A reliable stop during clamping is only achieved if the cylinder 19 can rotate sufficiently far, even if the fine adjustment lever 5 has already been clamped to the flange 4. For this, a certain overrun of the longitudinal movement of the plunger 12 is necessary, which can be implemented by a predetermined bending point 24 on the clamping lever 10. The predetermined bending point 24 is preferably designed as a thin material area machined out of the clamping lever 10.
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Sobald eine Klemmung erfolgt ist, besteht eine feste Verbindung zwischen dem auf der Kippachse 3 befindlichen Flansch 4 und dem darauf aufgesetzten Feinstellhebel 5. Damit kann mit einer Schwenkung des Feinstellhebels 5 eine Drehung des fest mit der Kippachse 3 verbundenen Fernrohres 2 um die Kippachse 3 erzielt werden. Zur Einleitung einer feinfühligen Drehung des Femrohres 2 um die Kippachse 3 ist ein erstes Bedienelement 6 außen am Gehäuse 1, koaxial zum zweiten Bedienelement 7 gelagert, vorgesehen. Dieses Bedienelement 6 ist mit einem ein Plangewinde 25 aufweisendes Antriebselement 26 verbunden, welches mit mindestens einem am Feinstellhebel 5 angeordneten Koppelelement 27 in formschlüssiger Wirkverbindung steht. Vorteilhaft ist dieses mindestens eine Koppelelement 27 als ein Zahn oder mehrere Zähne ausgebildet, der oder die in das Plangewinde 25 eingreift oder eingreifen . In dem Ausführungsbeispiel sind beispielsweise zwei Zähne am Feinstellhebel 5 angeordnet. Durch Drehung des Antriebselementes 26 mit Hilfe des Bedienelementes 6 wird entsprechend der Steigung des Plangewindes 25 und mit Hilfe der darin eingreifenden Koppelelemente 27 der Feinstell hebel 5 in Pfeilrichtung (Fig. 2) um die Kippachse 3 geschwenkt und damit auch das Fernrohr 2. Ein am Gehäuse 1 und am Feinstellhebel 5 angeordnetes, federndes Mittel 28, vorteilhaft in Form einer Zugfeder, sorgt dafür, daß die Koppelelemente 27 immer an der gleichen Flanke des Plangewindes 25 anliegen und somit eine spiel- und umkehrspannefreie Bewegungsübertragung vom ersten Bedienelement 6 auf den Feinstelihebel 5 und damit auf das Fernrohr 2 erfolgt. Auf diese Weise sind eine feinfühlige und präzise Schwenkung des Fernrohres 2 um die Kippachse 3 und eine sichere Klemmung und damit Arretierung der Kippachse 3 mit einer geringen Anzahl von Bauelementen und somit mit geringem technischen Aufwand und hoher Sicherheit realisiert.As soon as a clamping has taken place, there is a firm connection between the flange 4 located on the tilt axis 3 and the fine adjustment lever 5 placed on it. This means that by pivoting the fine adjustment lever 5, a rotation of the telescope 2, which is firmly connected to the tilt axis 3, can be achieved around the tilt axis 3. To initiate a sensitive rotation of the telescope 2 around the tilt axis 3, a first operating element 6 is provided on the outside of the housing 1, mounted coaxially to the second operating element 7. This operating element 6 is connected to a drive element 26 having a face thread 25, which is in a positive operative connection with at least one coupling element 27 arranged on the fine adjustment lever 5. This at least one coupling element 27 is advantageously designed as a tooth or several teeth, which engage or engage in the face thread 25. In the exemplary embodiment, for example, two teeth are arranged on the fine adjustment lever 5. By rotating the drive element 26 with the help of the operating element 6, the fine adjustment lever 5 is pivoted in the direction of the arrow (Fig. 2) around the tilt axis 3 according to the pitch of the face thread 25 and with the help of the coupling elements 27 engaging therein, and thus also the telescope 2. A spring-loaded means 28 arranged on the housing 1 and on the fine adjustment lever 5, advantageously in the form of a tension spring, ensures that the coupling elements 27 always rest on the same flank of the face thread 25 and thus a play-free and reversal-free movement transfer from the first operating element 6 to the fine adjustment lever 5 and thus to the telescope 2 takes place. In this way, a sensitive and precise pivoting of the telescope 2 around the tilt axis 3 and a secure clamping and thus locking of the tilt axis 3 are achieved with a small number of components and thus with little technical effort and a high level of safety.
Claims (5)
daß das erste Bedienelement (6) mit einem, ein Plangewinde (25) aufweisendes Antriebselement (26) verbunden ist, welches mit am Feinstellhebel (5) angeordneten Koppelelementen (27) in formschlüssiger Wirkverbindung steht,
und daß an dem, von der Kippachse (3) entfernten Ende des Feinstellhebels (5) ein durch das zweite Bedienelement (7) verdrehbares Formelement (23) vorgesehen ist, welches kraftschlüssig mit einem Ende eines Stößels (12) verbunden ist, wobei das andere Ende des Stößels (12) mit dem freien Ende des Klemmhebels (10) in kraftschlüssiger Wirkverbindung steht.that the fine adjustment lever (5), which has a spring-loaded clamping lever (10) as a clamping element, is mounted on a flange (4) arranged on the horizontal tilting axis (3) on several contact points (13; 14; 15), of which one contact point (13) is located on the clamping lever (10),
that the first operating element (6) is connected to a drive element (26) having a face thread (25) which is in positive connection with coupling elements (27) arranged on the fine adjustment lever (5),
and that at the end of the fine adjustment lever (5) remote from the tilting axis (3) there is provided a shaped element (23) which can be rotated by the second operating element (7) and which is non-positively connected to one end of a plunger (12), the other end of the plunger (12) being in non-positively operative connection with the free end of the clamping lever (10).
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 19950608 |
|
| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 19980609 |
|
| R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20010316 |
|
| R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: TRIMBLE JENA GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: CARL ZEISS JENA GMBH, 07745 JENA, DE Effective date: 20010718 |
|
| R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20030408 |
|
| R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: TRIMBLE JENA GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: ZSP GEODAETISCHE SYSTEME GMBH, 07745 JENA, DE Effective date: 20030922 |
|
| R071 | Expiry of right |