DE2952078B1 - Einrichtung zur spielfreien Kurvensteuerung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur spielfreien Kurvensteuerung. Derartige Einrichtungen werden beispielsweise beim Bau von photographischen Objektiven benötigt um ein oder mehrere Linsenglieder beim Zoomen oder zur Entfernungseinstellung gegenüber dem Objektivtubus zu verschieben. Es ist üblich, einen der gegeneinander zu verschiebenden Teile mit einer Führungskurve und den anderen mit einem Nocken zu versehen, der an der Führungskurve entlang gleitet. Zur Erzielung von Spielfreiheit zwischen den Teilen bieten sich nach dem Stand der Technik folgende Möglichkeiten an:

Die Steuerkurve ist als Nut mit parallelen Flächen ausgeführt und der in die Nut eingepreßte Nocken trägt eine elastische Manschette. Nachteilig ist jedoch, daß sich der Nocken unter Reibung in der Nut bewegt was sich in einer unerwünschten Schwergängigkeit der Vorrichtung auswirkt Die meist aus Kunststoff gefertigten Manschetten unterliegen bei starker Beanspruchung einem nicht unerheblichen Verschleiß, der sich negativ auf die bei optischen Geräten geforderte hohe Einstellgenauigkeit auswirkt.

Es besteht die Möglichkeit den Nocken als Rolle auszubilden und ihn durch eine zwischen den gegeneinander beweglichen Teilen wirkende Feder spielfrei an die Führungskurve anzulegen. Verstellvorrichtungen, die auf diese Weise spielfrei gemacht sind, lassen sich sehr leichtgängig betätigen. Bei steilen Kurven tritt jedoch der unerwünschte Effekt auf, daß der Nocken beim Nachlassen der Einstellkraft wegen der stark verminderten Reibung durch die gespannte Feder selbsttätig bewegt werden kann. Um das zu verhindern muß die Reibung der zu verstellenden Teile immer größer sein als die in Richtung der Führungskurve wirkende Federkraft

Aus der DE-PS 2346 398 ist es bekannt bei der Verstellung zweier Linsensysteme in einander entgegengesetzte Richtungen die entsprechenden Nocken durch zwei Federn so an ihre Führungsnut anzulegen, daß bei der Bewegung der Nocken jeweils eine Feder gespannt und die andere Feder um den gleichen Betrag entspannt wird. Dadurch werden rücktreibende Kräfte vermieden, und bei der Verstellung sind lediglich geringe Reibungskräfte zu überwinden. Die beschriebene Einrichtung ist jedoch nur dann einsetzbar, wenn zwei Teile gegeneinander zu verschieben sind, wobei die beiden Bewegungsabläufe zueinander in einer festen, proportionalen Beziehung stehen müssen. Da zwei Nuten und zwei aufeinander abgestimmte Federn benötigt werden ist sie darüber hinaus auch aufwendig in der Herstellung.

Die GB-PS 6 05 276 beschreibt eine Einrichtung zur Führung von Schiebedächern, die aus zwei parallelen geraden Schienen besteht zwischen denen zwei am geführten Teil befestigte Rollen laufen. Eine Rolle ist in veränderlichem Abstand beweglich gegenüber der anderen angeordnet und wird durch Federkraft an eine der Schienen angelegt wodurch Spielfreiheit zwischen den Rollen und der Führung erzielt wird Diese Einrichtung setzt die Verwendung geradliniger Führungen voraus. In der beschriebenen Anordnung der Rollen sind diese darüber hinaus nicht in der Lage, gekrümmten Führungen leichtgängig zu folgen.

Die CH-PS 2 70921 beschreibt einen waagerecht verschiebbaren Maschinentisch, der auf seinen Führungen von zwei übereinanderliegenden Reihen von Rollen getragen wird, deren Achsen jeweils alternierend miteinander verbunden sind Eine auf die in Form einer mehrfachen 2-Faltung angeordneten Achsverbinder einwirkende Feder spannt die Rollen gegeneinander vor. Auch diese Einrichtung dient lediglich der Geradführung eines verschiebbaren Teils und kann nicht zur Kurvensteuerung verwendet werden.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine wenig aufwendige und universell einsetzbare Einrichtung zur spielfreien Kurvensteuerung zu schaffen, mit der das zu steuernde Teil leichtgängig verschoben werden kann, ohne daß bei steilen Kurven rücktreibende Kräfte auftreten.

Ausgehend von einer Einrichtung nach dem Oberbegriff wird diese Aufgabe gemäß dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs dadurch gelöst daß die Form einer der insgesamt nichtlinearen Führungskurven abweichend von der Form der anderen Kurve so gewählt ist daß die den zweiten Hilfsnocken beaufschlagende Feder über den gesamten Bereich der Führungskurven unter gleichbleibender Spannung steht

Eine derart aufgebaute Einrichtung besitzt also lediglich eine Feder, die die beiden Nocken an die zugehörenden Führungskurven anlegt Da die Feder im gesamten Steuerbereich unter gleichbleibender Spannung steht, trägt sie nicht zur Verstellkraft bei, die lediglich in Form von Reibung auftritt Die Verstellkraft ist also unabhängig von der Form der Führungskurve stets gleich groß. Ein selbsttätiges Zurückschnellen des gesteuerten Teils kann nicht auftreten.

Da die beiden Führungskurven durch die gegenüberliegenden Flächen einer Nut gebildet werden, in die das aus dem eigentlichen Steuernocken und dem Hilfsnokken gebildete Steuerteil eingreift besitzen die Flachen der Nut an sich keinen festen, gleichbleibenden Abstand voneinander; die die zweite Führungskurve bildende Fläche der Nut ist daher so auszubilden, daß abhängig

ORIGINAL INSPECTED

von der Form der ersten, eigentlichen Steuerkurve für du FQhningsteil stets die Bedingung gleichbleibender Vorspannung der die beiden Nocken des Steuerteils spreizenden Feder erfüllt ist

Vorteilhaft ist es, die beiden Nocken in einem festen Abstand um die Achse des eigentlichen Steuernockens drehbar anzuordnen. Ein solches Steuerteil wird unter Torsion in eine Nut eingesetzt, die enger als der Abstand der einander gegenüberliegenden Seiten der Nocken ist und deren zweite Führungsfläche so gestaltet ist, daß der Anstellwinkel des in die Nut eingesetzten Steuerteils and damit die Spannung der Torsionsfeder in jeder Stellung des Steuerteils gleichbleibt.

Die Nocken können mit Kugellagern versehen sein, um durch den Obergang von Gleitreibung auf

. Rollreibung eine möglichst leichtgängige Bewegung des Steuerteils zu erreichen.
, Besonders vorteilhaft ist die Anwendung der

" Einrichtung in einer Fassung für ein photographisches Objektiv, wenn die Führungskurven als Nut im .Objektivtubus angeordnet sind und das Steuerteil mit

_ der Fassung einer verstellbaren Linsengruppe gekoppelt ist

' An Hand der F i g. 1 und 2 der Zeichnung wird der Erfindungsgedanke näher erläutert
F i g. 1 zeigt eine Prinzipskizze eines Ausführungsbei-

\ Spiels der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 stellt einen detaillierten Schnitt längs der Linie

*i

Mit 1 ist eine Nut bezeichnet, die in den drehbaren Teil 2 z. B. eines Objektivtubus eingefräst ist Die Fläche Fder Nut 1 ist als Führungsfläche für den Steuernocken 3 ausgebildet der mit dem durch die Drehung des Teils 2 . Verstellbaren Linsenglied 6 verbunden ist Eine Stange 7 dient der Geradführung des in ^-Richtung verstellbaren Gliedes 6.

' ■ Um die den Steuernocken 3 mit dem Linsenglied 6 verbindenden Zapfen 9 ist ein radial abstehender Arm 8 drehbar gelagert der einen zweiten Hilfsnocken 4 trägt Dieser Hilfsnocken 4 liegt an der Hilfskurve //der Nut 1 an. Beide Nocken 3 und 4 sind kugelgelagert um die Reibung zwischen den Nocken und der Nut möglichst gering zu halten.

Eine Feder 5, die mit einem Ende am verstellbaren Glied 6 befestigt ist und deren zweites Ende am drehbaren Arm 8 angreift sorgt dafür, daß die Rollen 13 und 14 des aus den Nocken 3 und 4 gebildeten, in die Nut 1 unter Spannung eingesetzten Steuerteils 10 an den

ίο Kurven Fund //anliegen.

Die eigentliche Führungskurve F ist in ihrer Formgebung auf den gewünschten funktionalen Zusammenhang zwischen der Drehbewegung des Tubus 2 und der Längsbewegung des Linsengliedes 6 abgestimmt

is Von dieser Kurve Fausgehend ist die Hilfskurve //so gestaltet daß der Anstellwinkel « des Arms 8 gegenüber der Verschieberichtung X des Linsengliedes 6 in jeder Stellung des Steuerteils 10 innerhalb der Nut 1 gleich ist Damit ist ein Spannen bzw. Entspannen der Feder 5 bei der Bewegung des Steuerteils 10 in der Nut 1 vermieden, und es können auch bei größter Steigung keine unerwünschten Eigenbewegungen des Steuerteils 1 auftreten, obwohl die Reibung zwischen der Nut 1 und den Nocken 3 und 4 wegen der Kugellager sehr gering ist.

Es ist klar, daß die Einrichtung nicht auf Nutenführungen beschränkt ist Das beschriebene Steuerteil 10 kann beispielsweise auch um einen Steg gelegt sein, dessen beide Flächen jeweils die Funktion der Führungs- bzw. Hilfskurven besitzen. Auch muß keine Torsion zwischen den beiden Nocken 3 und 4 bestehen; diese können vielmehr entlang ihrer Verbindungslinie gegen die Kraft einer Feder verschieblich z. B. in eine entsprechende Nut eingelegt seia Die Hilfskurve dieser Nut ist dann so auszubilden, daß der Abstand zwischen den beiden Nocken und damit wieder die Spannung der Feder befan Entlangführen der Nocken in der Nut überall konstant bleibt

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur spielfreien Kurvensteuerung mit Hilfe einer Führungskurve an die ein Steuerteil angelegt ist, das aus zwei Nocken besteht, die durch eine zwischen den beiden Nocken wirkende Federkraft an jeweils eine von zwei Führungskurven angelegt sind, dadurch gekennzeichnet, daB die Form einer (H) der insgesamt nichtlinearen Führungskurven (F, H) abweichend von der Form der anderen Kurve (F) so gewählt ist, daß die den zweiten Hittsnocken beaufschlagende Feder über den gesamten Bereich der Führungskurven unter gleichbleibender Spannung steht

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuernocken (3) und der Hilfsnocken (4) in einem festen Abstand voneinander angeordnet sind

3. Einrichtung nach Anspruch 1—2, dadurch gekennzeichnet daß mindestens einer der beiden Nocken (3,4) kugelgelagert ist

4. Anwendung der Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 in einer Fassung für ein photographisches Objektiv, dadurch gekennzeichnet, daB die Führungskurven (F, H) als Nut (1) im Objektivtubus (2) angeordnet sind und das Steuerteil (10) mit der Fassung einer verstellbaren Linsengruppe gekoppelt ist

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