CH555545A

CH555545A - Um eine achse drehbares spiegelpolygon.

Info

Publication number: CH555545A
Application number: CH1188272A
Authority: CH
Original assignee: Zellweger Uster Ag
Priority date: 1972-08-10
Filing date: 1972-08-10
Publication date: 1974-10-31

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein um eine Achse drehbares Spiegelpolygon. Spiegelpolygone werden für verschiedene Aufgaben benützt, insbesondere dienen sie beispielsweise in Lesevorrichtungen für optisch erkennbare Zeichen zur Erzeugung eines Abtastlichtstrahlenbündels, welches eine beispielsweise durch Führungsmittel bestimmte Ebene zeilenförmig abtastet. Bei hohen Anforderungen an eine solche Lesevorrichtung, insbesondere bei der Ablesung von Zeichen mit einer verhältnismässig feinen Struktur werden an die exakte Führung des Abtastlichtstrahlenbündels hohe Anforderungen gestellt. So sollten sich bei stillstehender Abtastebene die auf ihr von den einzelnen Spiegelflächen bei Rotation des Spiegelpolygons erzeugten Abtastspuren möglichst exakt decken.

Diese Forderung stellt hohe Ansprüche an die genaue Orientierung der einzelnen Spiegelflächen des Spiegelpolygons. Es ist nun bekannt, dass Polygone bekannter Bauart und Herstellungsweise einen mehr oder weniger grossen Pyramidalfehler aufweisen. Dieser Pyramidalfehler wird dadurch verursacht, dass die einzelnen spiegelnden Flächen des Spiegelpolygons eine mehr oder weniger grosse Kippung gegenüber der Rotationsachse des Spiegelpolygons aufweisen. Dieser Pyramidalfehler kann zu Ablesefehlern einer mit einem solchen Spiegelpolygon ausgerüsteten Lesevorrichtung führen, weil beispielsweise sich schneidende Abtastspuren oder ein Zeilensprung zwischen aufeinanderfolgenden Abtastspuren auftritt.

Zur Verminderung solcher Fehler ist eine ausserordentlich hohe Sorgfalt bei der Fertigung solcher Spiegelpolygone erforderlich, was deren Herstellungspreis in unerwünschter Weise erhöht.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Spiegelpolygon zu schaffen, welches dank seiner Konstruktion einen nur bescheidenen Fertigungsaufwand erfordert, da die für die Präzision des Spiegelpolygons massgeblichen Toleranzen mit geringen Kosten realisierbar sind.

Die Erfindung betrifft ein um eine Achse drehbares Spiegelpolygon, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass seine spiegelnden Flächen von Einzelspiegeln gebildet werden, welche Einzelspiegel zwischen einer eine zur Drehachse konzentrische, kreisförmig verlaufende Rille aufweisenden Grundplatte und einer eine der genannten Rille entsprechende und ihr gegenüberliegende Gegenrille aufweisende Deckplatte angeordnet sind, wobei die genannten Einzelspiegel in die genannte Rille und Gegenrille eingreifen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Dabei zeigt:
Fig. 1 ein Spiegelpolygon im Schnitt;
Fig. 2 eine Grundplatte im Schnitt;
Fig. 3 eine Deckplatte im Schnitt.

In allen Figuren sind sich entsprechende Teile übereinstimmend bezeichnet.

Die Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch ein Spiegelpolygon 1. Eine Grundplatte 2 ist als Rotationskörper mit der Achse 3 ausgebildet. Die Grundplatte 2 weist einen zapfenförmigen Ansatz 4 auf. Eine Deckplatte 5 weist eine Bohrung 6 auf, welche dem Ansatz 4 der Grundplatte 2 angepasst ist. Die Grundplatte 2 weist eine zur Achse 3 konzentrische, kreisförmig verlaufende Rille 7 auf. Die Deckplatte 5 weist eine der Rille 7 entsprechende ihr gegenüberliegende Gegenrille 8 auf.

Zwischen der Grundplatte 2 und der Deckplatte 5 sind die in die Rille 7 und die Gegenrille 8 eingreifenden Einzelspiegel angeordnet. Bei einem n-seitigen Polygon sind auch n Einzelspiegel vorgesehen, von denen in der Fig. 1 ein oberer Einzelspiegel 9 und ein unterer Einzelspiegel 10 gezeichnet sind.

Grundplatte 2 und Deckplatte 5 sind durch eine Schraubverbindung 11 miteinander verbunden. Zur Befestigung des Spiegelpolygons 1, beispielsweise auf einer Motorwelle, ist wenigstens ein Gewindeloch 12 für die Aufnahme einer Madenschraube vorgesehen.

Als Material für die Grundplatte 2 und die Deckplatte 5 eignet sich beispielsweise ein Kunststoff von der Art Makrolon . Als Einzelspiegel 9 können vorteilhafterweise sogenannte Magnal -Spiegel verwendet werden.

Die Masse und Masstoleranzen der Rille 7 und der Gegenrille 8 sowie des Ansatzes 4 und der Bohrung 6 sind nun zusammen mit den Abmessungen und Toleranzen der Einzelspiegel 9, 10 usw. derart gewählt, dass die n Einzelspiegel, eng aneinanderliegend mit ihren parallel zur Achse 3 verlaufenden Kanten satt auf der zylindrischen Aussenfläche 13 der Rille 7 bzw. der zylindrischen Aussenfläche 14 der Rille 8 aufliegen.

Die Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch die Grundplatte 2, wobei die Schnittebene durch die Achse 3 verläuft.

Die Fig. 3 zeigt eine zur Grundplatte 2 gemäss Fig. 2 passende Deckplatte.

Die Einzelspiegel 9, 10 usw. werden durch Druck auf ihre Rückseite gegen die zylindrischen Flächen 13 und 14 gedrückt und solcherart zwangsläufig mit hoher Präzision achsparallel ausgerichtet. Es ist nach einem anderen Ausführungsbeispiel auch möglich, den Durchmesser Dt der inneren Zylinderfläche 15 der Rille 7 bzw. den entsprechenden Durchmesser bei der Rille 8 um einen bestimmten Betrag kleiner zu wählen, derart, dass die Rückseiten der Einzelspiegel 9, 10 usw. nicht mehr unmittelbar auf den gegenüberliegenden Zylinderflächen 15, 15' der Grundplatte 2 und der Deckplatte 5 aufliegen, sondern einen bestimmten Zwischenraum freilassen. Dieser Zwischenraum wird dann mit einer dauerelastischen Füllmasse ausgefüllt, derart dass die Einzelspiegel hierdurch gegen die Flächen 13 bzw. 14 gedrückt werden.

Da Spiegelpolygone der genannten Art häufig mit sehr hohen Tourenzahlen rotieren, erweist es sich als vorteilhaft, das fertig zusammengebaute Spiegelpolygon in üblicher Weise durch zweckmässig angebrachte Bohrstellen dynamisch auszuwuchten.

Da sich Zylinderflächen durch spanabhebende Formgebung ohne grosse Kosten mit ausreichender Präzision erzeugen lassen, wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe durch die vorstehend beschriebene Bauart vorteilhaft erfüllt.

Auch bei Herstellung von Grundplatte 2 und Deckplatte 5 in einem Kunststoffspritzverfahren ergibt sich eine vorteilhafte Lösung, weil dann die dafür benötigten Spritzgussformen leicht mit der erforderlichen Genauigkeit hergestellt werden können.

Selbst wenn der äussere Rillendurchmesser D2 nicht exakt eingehalten wird, entsteht noch kein Pyramidalfehler, wenn die Einzelspiegel 9, 10 usw. beispielsweise durch eine elastische Unterlage gegen die Flächen 13, 14 gedrückt werden.

Bei einem Spiegelpolygon der vorliegend beschriebenen Art wird die den Pyramidalfehler verursachende Kippung der Spiegelflächen gegen die Rotationsachse vermieden bzw. auf ein zu vernachlässigendes Mass vermindert. Dies wird dadurch erreicht, dass der Aussendurchmesser D2 der genannten Rille 7 und Gegenrille 8 im wesentlichen gleich dem Durchmesser des dem durch die Vorderseiten der Gesamtheit der Einzelspiegel 9, 10 usw. gebildeten Polygons umschriebenen Kreises ist.

Der Innendurchmesser D1 der genannten Rille 7 und Gegenrille 8 wird vorteilhafterweise im wesentlichen gleich dem Durchmesser des dem durch die Rückseiten der Gesamtheit der Einzelspiegel 9, 10 usw. gebildeten Polygons eingeschriebenen Kreises ist.

Wird dieser Innendurchmesser DX etwas kleiner als vorstehend erwähnt gewählt, so kann der hinter den Einzelspiegeln entstehende Zwischenraum durch eine vorzugsweise dauerelastische Füllmasse ausgefüllt werden.

Die achsparallelen Seitenflächen der Einzelspiegel werden vorzugsweise um einen Winkel a = 360 abgeschrägt. Dies
2n um zu erreichen, dass sich die Einzelspiegel nur an den Vorderkanten berühren.

Claims

PATENTANSPRUCH

Um eine Achse drehbares Spiegelpolygon, dadurch gekennzeichnet, dass seine spiegelnden Flächen von Einzelspiegeln (9, 10) gebildet werden, welche Einzelspiegel (9, 10) zwischen einer eine zur Drehachse konzentrische, kreisförmig verlaufende Rille (7) aufweisenden Grundplatte (2) und einer eine der genannten Rille (7) entsprechende und ihr gegenüberliegende Gegenrille (8) aufweisende Deckplatte (5) angeordnet sind, wobei die genannten Einzelspiegel (9, 10) in die genannte Rille (7) und Gegenrille (8) eingreifen.

UNTERANSPRÜCHE 1. Spiegelpolygon nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussendurchmesser (D2) der genannten Rille (7) und Gegenrille (8) im wesentlichen gleich dem Durchmesser des dem durch die Vorderseiten der Gesamtheit der Einzelspiegel (9, 10 usw.) gebildeten Polygons umschriebenen Kreises ist.

2. Spiegelpolygon nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser (D,) der genannten Rille (7) und Gegenrille (8) im wesentlichen gleich dem Durchmesser des dem durch die Rückseiten der Gesamtheit der Einzel spiegel (9, 10 usw.) gebildeten Polygons eingeschriebenen Kreises ist.

3. Spiegelpolygon nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelspiegel (9, 10 usw.) durch eine auf ihre Rückseite einen Druck ausübende Füllmasse mit ihren in Richtung der Achse (3) des Spiegelpolygons (1) verlaufenden Kanten gegen die zylindrischen Aussenflächen (13, 14) der Rille (7) und der Gegenrille (8) gedrückt werden.