DE3437228A1

DE3437228A1 - Thermisch und dynamisch hoch beanspruchbare fassung fuer optische linsen

Info

Publication number: DE3437228A1
Application number: DE19843437228
Authority: DE
Inventors: Peter 8031 Eichenau Hanke; Günter 8000 München Popfinger
Original assignee: Optische Werke G Rodenstock
Current assignee: Optische Werke G Rodenstock
Priority date: 1984-10-10
Filing date: 1984-10-10
Publication date: 1986-04-10
Also published as: DE3437228C2

Description

Thermisch und dynamisch hoch beanspruchbare
Fassung für optische Linsen Die Erfindung bezieht sich auf eine thermisch und dynamisch hoch beanspruchbare Fassung für optische Linsen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Es ist üblich, optische Linsen in ihren Fassungen durch Gewinderinge oder Verklebung zu halten.
Auch elastische Einspreizringe zur Linsenbefestigung sind bekannt. Schraubringe sind wegen der praktisch unvermeidbaren groben Toleranzen in den Gewinden für die präzise und schonende Halterung von Linsen ungeeignet, weil es unmöglich ist, die Anlagekraft gleichmäßig über den Linsenumfang zu verteilen.
Beim Einkleben von optischen Linsen lässt sich zwar eine genaue Justierung erreichen, die Befestigungsart ist jedoch bei Druckbeanspruchung der Linse in axialer Richtung nicht standfest.
Auch bei Einspreizringen ist die mechanische Standfestigkeit nicht hoch.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Befestigungsart für optische Linsen in ihrer Fassung zu schaffen, die die Linse in einem sehr großen Temperaturbereich praktisch spielfrei in ihrer Fassung hält, wobei die Linse auch bei hoher mechanischer Belastung in axialer Richtung sicher an ihrem Ort in der Fassung verbleibt und die Anordnung auch unter dem Einfluß von mechanischen Schwingungen in eihem großen Frequenzbereich keine beweglichen, für Resonanzerscheinungen anfälligen Bauteile aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 in Verbindung mit den in den Unteransprüchen enthaltenen Weiterbildungen gelöst.
Die erfindungsgemäße Linsenfassung eignet sich besonders zum Einsatz in Verbindung mit Aggregaten, die mechanische Schwingungen erzeugen und hohen Druck-und Temperaturunterschieden ausgesetzt sind, z.B.
Flugzeugen.
Bei der erfindungsgemäßen Fassung ist die Linse zwischen mechanisch festen, vorzugsweise aus Metall bestehenden Fassungsteilen in axialer Richtung praktisch spielfrei gehalten, wobei sich durch entsprechende Auswahl der Werkstoffe der einzelnen Bauteile ein athermatischer Zustand erreichen lässt.
Unter ungünstigen Umständen, z.B. bei relativ schneller Erwärmung der Fassung von außen nach innen, ist es denkbar, daß die Vorspannung zwischen den die Linse in axialer Richtung haltenden Bauteilen gegen Null geht, so daß der für den thermischen Längenausgleich erfindungsgemäß vorgesehene Zwischenring unter dem Einfluß von mechanischen Schwingungen relativ zu seinen umgebenen Bauteilen in Bewegung geraten könnte und so Geräusche und Beschädigungen insbesondere an der Anlagefläche der Linse hervorrufen könnte. Um derartige Beschädigungen zu^~vermeiden, ist zwischen dem Zwischenring und den fest mit dem Fassungskörper verbundenen Bauteilen ein in axialer Richtung wirksames elastisches Andruckteil vorgesehen. Durch dieses elastische Zwischenglied wird der Zwischenring unter allen praktisch vorkommenden Bedingunten spielfrei an der Linse gehalten und eventuell mögliche Bewegungen des Zwischenringes relativ zu seinen umgebenen Bauteilen werden verhindert oder bis zur Bedeutungslosigkeit gedämpft.
Zur radialen Justierung der Linse in der Fassung und zur druckdichten Abdichtung ist in einem Zwischenraum zwischen Linsenumfang und Fassungskörper eine an sich bekannte dauerelastische VerguBmasse vorgesehen.
Um eine spannungsfreie Aufnahme der Linse in ihrer Fassung zu gewährleisten, kann die Auflage im Fassungskörper aus drei gleichmäßig über deren Umfang verteilten Segmenten gebildet sein. Diesen tragenden Segmenten zugeordnet kann die Anlagedruckverteilung an der gegenüberliegenden Seite der Linse sein.
Die erfindungsgemäße Linsenfassung kann aus beliebigen, den jeweiligen Anforderungen genügenden Werkstoffkombinationen hergestellt sein. Bei einer bevorzugten Ausführung besteht der Fassungskörper sowie der Haltering aus Stahl, der Zwischenring ist aus Aluminium gebildet und das elastische Andruckteil besteht aus Silikonkautschuk.
Der Haltering kann im Fassungskörper in an sich bekannter Weise mit Hilfe von hochfestem Kitt eingeklebt, verschraubt, verstiftet oder durch parzielles Stauchen der Fassung gehalten sein.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
In einem Teilschnitt ist der Fassungskörper 1 gezeigt, in dem die Linse 2 angeordnet ist. Die Linsenauflage 6 ist in Segmente unterteilt. In radialer Richtung ist die Linse 2 durch eine dauerelastische Vergußmasse 9 gehalten, die auf einen vor dem Einbringen der Fassung eingesetzten O-Ring aufgebracht ist. Der Haltering 3 hält über den Zwischenring 4 die Linse praktisch spielfrei, vorzugsweise unter geringer Vorspannung in der Fassung.
Das elastische Andruckteil 5, vorzugsweise in Form von Ringsegmenten aus Silikonkautschuk, verhindert ein Schwingen oder Wandern des Zwischenringes 4 unter extremen Bedingungen. Zum besseren Einbringen der Kittmasse 7, die den Fassungskörper 1 mit dem Haltering 3 fest verbindet, sind Anfasungen an den beiden Teilen vorgesehen.

Claims

Pätentansprüch 1. Thermisch und dynamisch hoch beanspruchbare Fassung für optische Linsen, mit einer axialen Auflage für die Linse, einem dauerelastischen Verguß zwischen Fassungskörper und Linsenumfangsfläche sowie einem im Fassungskörper befestigten, den Randbereich der Linse an deren der Auflage gegenüberliegenden Seite übergreifenden Haltering, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Haltering und dem Randbereich der Linse ein in axialer Richtung an beiden,anliegender Zwischenring vorgesehen ist, der durch einlelastisches Andruckteil in axialer Richtung auf die Linse zu belastet ist.
2. Fassung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstoffe von Fassungskörper (1), Haltering (3), Zwischenring (4) und Linse (2) in Bezug auf ihre Wärmeausdehnungskoeffizienten so gewählt sind, daß die axiale Wärmeausdehnung von Linse (2) und Zwischenring (4) derjenigen von Fassungskörper (1) und Halterung (3) zwischen Linsenauflage (6) und Anlageebene zwischen Haltering (3) und Zwischenring (4) entspricht.
3. Fassung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Linse (2) aus optischem Glas, Fassungskörper (1) und Haltering (3) aus Stahl und der Zwischenring (4) aus Aluminium bestehen.
4. Fassung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Andruckteil (5) aus einem O-Ring, z.B. aus Silikongummi/oder Segmenten eines solchen Ringes gebildet ist.
5. Fassung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage (6) für die Linse (2) im Fassungskörper (1) aus drei gleichmäßig über den Umfang verteilten Auflagesegmenten gebildet ist.
6. Fassung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage der das elastische Andruckteil (5) bildenden Segmente in axialer Richtung den Auflagesegmenten zugeordnet sind.