DE3244225A1 - Arrangement for positioning appliances such as antennas, solar generators, etc. - Google Patents

Arrangement for positioning appliances such as antennas, solar generators, etc.

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DE3244225A1 DE19823244225 DE3244225A DE3244225A1 DE 3244225 A1 DE3244225 A1 DE 3244225A1 DE 19823244225 DE19823244225 DE 19823244225 DE 3244225 A DE3244225 A DE 3244225A DE 3244225 A1 DE3244225 A1 DE 3244225A1
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Abstract

An arrangement is described by means of which, for example, the antennas of a satellite can be aligned. For this purpose a cylinder 2, bevelled on one side, is rotatably mounted on a base body 1. A further cylindrical body 6, likewise with a bevelled end face, is rotatably mounted on the bevelled end face of the first cylinder 2. An antenna, etc., is fastened to the outward-facing end face of the body 6 via a rotatable intermediate disc. With an angle of 45 DEG between the oblique faces and the axes of rotation of the cylinders 2,6, any optional position within a spatial angle of 180 DEG can be set by rotation of the cylinder 2 and of the cylinder 6 relative to each other and relative to the base body 1. <IMAGE>

Description

Anordnung zum Positionieren von Vorrichtungen Arrangement for positioning devices

wie Antennen, Solargeneratoren o.a. such as antennas, solar generators, etc.

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Positionieren von Vorrichtungen wie Antennen, Solargeneratoren o.ä., bestehend aus einem Grundkörper, einen an den Grundkörper senkrecht und zu diesem drehbar gelagerten ersten Körper, einen am ersten Körper mit zur Drehachse des ersten Körpers schräg stehender Achse drehbar gelagerten zweiten Körper, wobei dieser eine zur Drehachse des zweiten Körpers schräg stehende Tragfläche aufweist.The invention relates to an arrangement for positioning devices such as antennas, solar generators, etc., consisting of a base body, one to the Base body perpendicular and rotatably mounted to this first body, one on the first Body rotatably mounted with an axis inclined to the axis of rotation of the first body second body, this one being inclined to the axis of rotation of the second body Has wing.

Eine solche Anordnung ist bekannt. Diese zeigt einen auf dem Grundkörper drehbar gelagerten zylindrischen Körper, dessen eine, einem zweiten zylindrischen Körper zugewandte Stirnfläche abgeschrägt ist. Die Abschrägung entspricht dabei genau der Abschrägung der Stirnfläche des zweiten Körpers, wobei diese sich gegenüberliegenden Stirnflächen ebenfalls drehbar miteinander verbunden sind. Werden nun diese beiden Körper gegeneinander verdreht, dann beschreibt der zweite Körper mit der der abgeschrägten Stirnfläche gegenüberliegenden Stirnfläche einen Kreis. In Verbindung mit der Drehung des ersten Körpers auf dem Grundkörpers ist damit jeder beliebige Punkt innerhalb des Kreises ansteuerbar. Um eine auf dem zweiten Körper gelagerte Anschlußplatte gegen eine Verdrehung in Bezug auf den Grundkörper zu sichern, ist eine Verbindung zwischen Grundkörper und Anschlußplatte in Form eines Membranbalgs vorgesehen. Bedingt durch die begrenzte Möglichkeit einen Membranbalg zu kippen, können nur relativ kleine Bewegungen ausgeführt werden. Außerdem entstehen bei starker Kippung eines Membranbalges Fehler die nicht vernachlässigbar sind.Such an arrangement is known. This shows one on the main body rotatably mounted cylindrical body, one of which, a second cylindrical Body facing face is beveled. The bevel corresponds here exactly the bevel of the end face of the second body, these opposite one another End faces are also rotatably connected to one another. Now these two will be Bodies twisted against each other, then the second body describes with that of the beveled one End face opposite end face a circle. In connection with the rotation of the first body on the base body is thus any Point controllable within the circle. Around a connection plate mounted on the second body Securing against rotation in relation to the base body is a connection Provided between the base body and the connection plate in the form of a diaphragm bellows. Conditional Due to the limited possibility of tilting a diaphragm bellows, this can only be done relatively small movements are made. In addition, a strong tilt occurs Diaphragm bellows errors that cannot be neglected.

Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Anordnung zu schaffen, mit der ein Positionieren von Antennen, Soargeneratoren o.ä. über einen weiten Winkelbereich, insbesondere über 180O möglich ist.The object of the invention is therefore to create an arrangement with the positioning of antennas, soar generators or similar over a wide angular range, especially over 180O is possible.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der von den Drehachsen eingeschlossene kleinere Winkel dem von der zweiten Drehachse und einer auf der Tragfläche stehenden Senkrechten eingeschlossenen kleinere Winkel entspricht und wobei die Summe dieser beiden Winkel insbesondere 90O beträgt.This object is achieved in that the enclosed by the axes of rotation smaller angle that of the second axis of rotation and one standing on the wing Corresponds to perpendicular enclosed smaller angles and being the sum of these both angles amounts to 90 ° in particular.

In einer Weiterbildung der Erfindung liegt die Lagerebene des zweiten Körpers nicht in der Drehachse des ersten Körpers, sondern derart außerhalb der Drehachse, daß der Schnittpunkt der beiden Drehachsen auf der Tragfilächenebene bzw. in der Mitte der Tragflächenebene liegt. Das hat den Vorteil, daß bei Positionierbewegungen die Grundposition beispw. einer Antenne beibehalten wird und diese lediglich um die Grundposition geschwenkt wird.In a further development of the invention, the bearing plane of the second is located Body not in the axis of rotation of the first body, but outside of the Axis of rotation, that the intersection of the two axes of rotation on the plane of the bearing surface or in the middle of the wing plane. This has the advantage that during positioning movements the basic position, for example, an antenna is maintained and this only around the home position is pivoted.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist in der Verwendung einer drehbar gelagerten Zwischenscheibe, die eine Antenne o.ä. von Drehbewegungen der Körper entkoppelt, zu sehen.Another embodiment of the invention is in the use of a rotatably mounted intermediate disk, which an antenna or the like from rotary movements of the Body decoupled to see.

Beispielsweise kann diese Zwischenscheibe durch einen Stellmotor in einer dem Grundkörper zugeordneten Lage gehalten werden. Die auf der Zwischenscheibe befestigten Vorrichtungen sind damit völlig von den Drehbewegungen der Körper entkoppelt. In vorteilhafter Weise werden sämtliche Drehbewegungen von Motoren, insbesondere Schrittmotoren mit hoher Winkelauflösung durchgeführt.For example, this washer can be driven by a servomotor in be held in a position assigned to the base body. The one on the washer attached devices are thus completely from the rotary movements the body decouples. Advantageously, all rotational movements of Motors, especially stepper motors, performed with high angular resolution.

Die Erfindung wird nachstehend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele erläutert.The invention is explained below with the aid of several exemplary embodiments explained.

Es zeigen Fig. 1 eine Positioniereinrichtung in vereinfachter Darstellung, Fig. 2 eine Variante der in Fig. 1 gezeigten Positioni erei nri chtung, Fig. 3 eine Positioniereinrichtung mit versetzten Drehachsen.1 shows a positioning device in a simplified representation, FIG. 2 shows a variant of the positioning device shown in FIG. 1, FIG. 3 shows a Positioning device with offset axes of rotation.

Satelliten verwenden üblicherweise zur Nachrichtenübertragung Richtantennen, die entsprechend dem Standort von Sender bzw. Empfänger ausgerichtet werden. Diesem Standort müssen, vor allem wenn es sich um erdnahe Satelliten handelt, die Antennen kontinuierlich nachgeführt werden. Bei der wegen Minimierung der Sendeleistung starken Bündelung der Sendeenergie ist außerdem auch eine genaue Ausrichtung der Antenne erforderlich. Diese Ausrichtung kann mittels einer Positioniereinrichtung, die über einen großen Schwenkbereich einstellbar ist, bewerkstelligt werden.Satellites usually use directional antennas to transmit messages, which are aligned according to the location of the sender or receiver. This one The antennas must be located, especially if they are near-earth satellites are continuously tracked. The strong because of the minimization of the transmission power Bundling the transmission energy is also an exact alignment of the antenna necessary. This alignment can be done by means of a positioning device that has a large swivel range can be adjusted.

Die in Fig. 1 dargestellte Positioniereinrichtung weist einen Grundkörper 1 auf, mit welchem diese an die Satellitenstruktur angeflanscht ist. Auf diesem Grundkörper ist ein zylindrischer Körper 2 um die Achse 3 drehbar gelagert. Eine Verdrehung dieses Körpers erfolgt mittels eines Stellantriebs 4.The positioning device shown in Fig. 1 has a base body 1, with which it is flanged to the satellite structure. On this one The base body is a cylindrical body 2 rotatably mounted about the axis 3. One This body is rotated by means of an actuator 4.

Dieser besteht z.B. aus einem Schrittmotor, der mit einem nachgeschalteten Getriebe eine hohe Winkelauflösung erreicht.This consists, for example, of a stepper motor connected to a downstream Gear achieved a high angular resolution.

Der zylindrische Körper 2 ist an der oberen Stirnfläche mit einer Schräge versehen - in diesem Beispiel beträgt sie 45".The cylindrical body 2 is at the upper end face with a Make a bevel - in this example it is 45 ".

An dieser abgeschrägten Fläche ist ein weiterer zylindrischer Körper 6 mit senkrecht auf dieser Fläche stehender Achse gelagert. Auch hier besorgt ein Stellantrieb 5 eine Drehbewegung des zylindrischen Körpers 6. Dieser Körper ist in der gezeigten Stellung durch eine der Schräge des Körpers 5 entsprechenden Schräge in einer zu dem Grundkörper rechtwinkligen Ausrichtung. Ein weiterer auf dem Körper 6 angeordneter Stellantrieb 7 ist in der Lage, eine auf der äußeren Stirnfläche des Körpers 6 drehbar gelagerte Zwischenscheibe 8 zu verdrehen. Diese Zwischenscheibe 8 ist mit Aufnahmebohrungen 9 zur Befestigung einer Vorrichtung bspw. einerAntenne oder eines Solararrays versehen. Durch Schwenkbewegungen der Stellantriebe 4, 5 ist die Positioniereinrichtung in der Lage, eine Vorrichtung'Antenne o.ä. innerhalb eines Raumwinkels von 180O in jede beliebige Position zu schwenken. Mittels des Stellantriebs 7 können Drehbewegungen der Antriebe derart kompensiert werden, daß eine zum Grundkörper 1 relative Ausrichtung erhalten bleibt. Dieses ist besonders dort von Vorteil, wo eine Antenne zwar geschwenkt werden soll, eine Verdrehung aber nicht zulässig ist.On this beveled surface is another cylindrical body 6 mounted with the axis perpendicular to this surface. Again, worried one Actuator 5 rotates the cylindrical body 6. This body is in the position shown by a slope corresponding to the slope of the body 5 in an orientation perpendicular to the base body. Another on the body 6 arranged actuator 7 is able to one on the outer end face of the body 6 rotatably mounted washer 8 to rotate. This washer 8 is provided with receiving bores 9 for fastening a device, for example an antenna or a solar array. By swiveling the actuators 4, 5 the positioning device is able to place a device, antenna or similar within to swivel a solid angle of 180 ° into any position. Using the Actuator 7 rotary movements of the drives can be compensated so that an orientation relative to the base body 1 is retained. This is special Advantageous where an antenna needs to be swiveled, but a twist is not allowed.

Die in Fig. 2 gezeigte Variante der Positioniereinrichtung zeigt ebenfalls einen auf einem Grundkörper 10 drehbar gelagerten zylindrischen Körper 11 der über den Stellantrieb 12 geschwenkt werden kann. An der abgeschrägten Fläche 13 des Körpers 11 ist ein weiterer zylindrischer Körper 16 drehbar mittels des Stellantriebs gelagert. Die Stirnfläche 15 dieses Körpers 16 ist hier jedoch rechtwinklig zur Zylinderform ausgebildet, während die nach außen weisende Stirnfläche eine Schräge die der Schräge des zylindrischen Körpers 11 entspricht, aufweist. Diese Ausführungsform beansprucht bei etwas höherer Bauweise einen geringeren Schwenkradius, bei einigen Anwendungsfällen ist außerdem die höhere Bauweise durch den grösseren Abstand zur Satellitenstruktur vorteilhaft.The variant of the positioning device shown in FIG. 2 also shows a cylindrical body 11 rotatably mounted on a base body 10 of the above the actuator 12 can be pivoted. On the beveled surface 13 of the body 11, another cylindrical body 16 is rotatably mounted by means of the actuator. The end face 15 of this body 16 is here, however, at right angles to the cylindrical shape formed, while the outwardly facing face has a slope that of the slope of the cylindrical body 11 corresponds to. This embodiment is claimed with a slightly higher design a smaller swivel radius, in some applications is also the higher construction due to the greater distance to the satellite structure advantageous.

In Fig. 3 ist eine besonders vorteilhafte Lösung einer Positioniereinrichtung gezeigt. Auf dem Grundkörper 18 ist der Tragkörper 19 drehbar mittels des Stellantriebs 20 gelagert.In Fig. 3 is a particularly advantageous solution of a positioning device shown. The support body 19 is rotatable on the base body 18 by means of the actuator 20 stored.

Der Tragkörper enthält eine Aufnahme für einen Stellantrieb 21. Die Ausrichtung dieses Stellantriebs 21 ist so gewählt, daß die Achse 22 die Achse 23 der Lagerung des Tragkörpers 19 unter einem Winkel von 45O schneidet. Der Stellantrieb trägt einen zylindrischen Körper 24 mit unter einem Winkel von 45" abgeschrägter Stirnseite. Damit verläuft die Befestigungsfläche 25 in der gezeigten Stellung parallel zu der Befestigungsfl äche des Grundkörpers und kann ebenfalls über die Stellantriebe 20, 21 innerhalb eines Raumwinkels von 180O beliebig geschwenkt werden. Durch die Einstellung des Schnittpunktes der Achsen 22, 23 auf die Mitte der Befestigungsfläche 25 ist gewährleistet, daß eine aufmontierte Vorrichtung lediglich Kippbewegungen durchführt und ihre Position nicht verändert. Dies ist vor allem dort vorteilhaft, wo z.B.The support body contains a receptacle for an actuator 21. The Alignment of this actuator 21 is chosen so that the axis 22 is the axis 23 the storage of the support body 19 intersects at an angle of 45O. The actuator carries a cylindrical body 24 with a 45 "angle Front side. The fastening surface 25 thus runs parallel in the position shown to the mounting surface of the base body and can also use the actuators 20, 21 can be pivoted as desired within a solid angle of 180 °. Through the Adjustment of the intersection of the axes 22, 23 to the center of the mounting surface 25 ensures that a mounted device only tilts and does not change its position. This is particularly advantageous there where e.g.

der Brennpunkt eines nachgeführten Parabolspiegels an einem festen Bezugspunkt verharren soll. Hierzu wird der Schnittpunkt der Achsen 22, 23 in den Brennpunkt gelegt.the focus of a tracking parabolic mirror on a fixed one Reference point should remain. For this purpose, the intersection of the axes 22, 23 in the Focal point.

Selbstverständlich ist es auch möglich, durch Variation der Winkel der Drehachsen von zylindrischem Körper bzw. Tragkörper jeden beliebigen Raumwinkel einzustellen. Die einzige Bedingung ist hierbei, daß die Addition der kleinen Winkel zwischen Drehachse und Anlagefläche 90O beträgt.Of course, it is also possible by varying the angle the axes of rotation of the cylindrical body or supporting body any solid angle to adjust. The only condition here is that the addition of the small angles between the axis of rotation and the contact surface is 90O.

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Claims (5)

Patentansprüche 1. Anordnung zum Positionieren von Vorrichtungen wie Antennen, Solargeneratoren o.ä., bestehend aus einem Grundkörper, einen an den Grundkörper senkrecht und zu diesem drehbar gelagerten ersten Körper, einen am ersten Körper mit zur Drehachse des ersten Körpers schrägstehender Achse drehbar gelagerten zweiten Körper, wobei dieser eine zur Drehachse des zweiten Körpers schrägstehende Tragfläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der von den beiden Drehachsen eingeschlossene kleinere Winkel dem von der zweiten Drehachse und einer auf der Tragfläche stehenden senkrechten eingeschlossenen kleinere Winkel entspricht und wobei die Summe dieser beiden Winkel insbesondere 90" beträgt.Claims 1. Arrangement for positioning devices such as Antennas, solar generators or the like, consisting of a base body, one on the base body perpendicular and rotatably mounted to this first body, one on the first body with the second axis rotatably mounted to the axis of rotation of the first body Body, this being a supporting surface inclined to the axis of rotation of the second body has, characterized in that the enclosed by the two axes of rotation smaller angle that of the second axis of rotation and one standing on the wing corresponds to perpendicular included smaller angles and being the sum of these both angles is 90 "in particular. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnittpunkt der Drehachse des ersten Körpers mit der Drehachse des zweiten Körpers in der Tragflächenebene liegt.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the point of intersection the axis of rotation of the first body with the axis of rotation of the second body in the plane of the wing lies. 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehachsenschnittpunkt in der Mitte der Tragflächenebene liegt.3. Arrangement according to claim 2, characterized in that the axis of rotation intersection lies in the middle of the wing plane. 4. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Tragfläche eine drehbar gelagerte Zwischenscheibe angeordnet ist zur Ausrichtung der auf der Zwischenscheibe befestigten Vorrichtungen in bezug zum Grundkörper.4. Arrangement according to claim 1, 2 or 3, characterized in that a rotatably mounted intermediate disk is arranged on the wing for alignment of the devices attached to the intermediate disk in relation to the base body. 5. Anordnung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Antriebsmotoren zur Ausführung der Drehbewegungen vorgesehen sind.5. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that that drive motors are provided for performing the rotary movements.
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