DE2932085B2

DE2932085B2 - Montierung für Teleskop auf einem Unterbau

Info

Publication number: DE2932085B2
Application number: DE2932085A
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz 7920 Heidenheim Hager
Original assignee: Carl Zeiss AG
Current assignee: Carl Zeiss AG
Priority date: 1979-08-08
Filing date: 1979-08-08
Publication date: 1981-06-19
Also published as: FR2463424B1; GB2056109A; US4362354A; JPS5719711A; DE2932085A1; GB2056109B; FR2463424A1; CA1139729A; JPS5926929B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Montierung für Teleskope auf einem Unterbau. Derartige Montierungen bestehen hauptsächlich aus den Lagerungen für zwei senkrecht zueinander angeordnete Wellen, über die das Teleskop mit einem festen Unterbau verbunden ist und mit Hilfe entsprechender Antriebe für die Beobachtung verschwenkt werden kann.

Der Unterbau enthält das Lager für die zur Polachse koaxiale Welle, die ihrerseits ein zweites Lager für die Welle trägt, mit der das Teleskop um die Deklinationsachse verschwenkt wird. Das letztgenannte Lager kann beispielsweise als Buchse, Gabel oder Rahmen ausgebildet sein.

In dem Firmenprospekt 56-024-d-e W 111/67 to der Opton Feinwerk Oberkochen GmbH und dem ABC der Optik, Verlag W. Dausien, Hanau/Main 1961, Seite 281—286 sind Fernrohre verschiedenen Typs beschrieben, deren Montierungen sich hinsichtlich der Anordnung der Lager stark voneinander unterscheiden. Allen gemeinsam ist jedoch die Anordnung beider Schwenkachsen, d. h. der Polachse und der Deklinationsachse bei parallaktischen Montierung, in einer Ebene. Von diesem Konstruktionsprinzip ist man bisher nicht abgewichen.

Die Achslager der bekannten Montierungen befinden sich in getrennten Baugruppen, die einen mehr oder weniger großen räumlichen Abstand voneinander besitzen. Diese Anordnung bedingt einen recht großen fertigungstechnischen Aufwand, da beide Lagerkomponenten mit der für die Führung der astronomischen Teleskope nötigen hohen Genauigkeit gefertigt werden müssen. Die gleichen Genauigkeitsanforderungen werden auch bei der Montage des Teleskops, d. h. bei der Orientierung der beiden Baugruppen zueinander gestellt.

Zusätzlich zu den Genauigkeitsanforderungen bei der Herstellung und Montage ist zu berücksichtigen, daß durch das Gewicht des Teleskops elastische Verformungen der Montierung auftreten können, die bei entsprechend großen Abständen zwischen den beiden ■> Baugruppen nur mit hohem Aufwand in vertretbaren Grenzen gehalten werden können.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine

Montierung für Teleskope zu schaffen, bei der die Achsen und die entsprechenden Lagerungen so

ίο angeordnet sind, daß eine wirtschaftliche Fertigung mit höchster Genauigkeit ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches angegebenen Merkmale gelöst

Dadurch wird erreicht, daß in einer Maschinenaufspannung die Lagerungen für beide Wellen gefertigt werden können, mit denen das Teleskop verschwenkt wird. Somit ist die Genauigkeit in der Orientierung des Teleskops nur von der Maschinengenauigkeit abhängig und eine Montierung zweier Lagerkomponenten unter hohen Anforderungen an die Normalität beider Achsen entfällt. Elastische Verformungen sind bei der erfindungsgemäßen Anordnung minimiert, da der Kraftfluß durch das gemeinsame Gehäuse auf kleinem Raum gehalten wird.

Der Abstand der Achsen zueinander sollte aus dem gleichen Grund möglichst gering gehalten werden und nur so groß, wie ihn die Durchmesser der beiden Wellen erfordern.

Um höchste Stabilität zu erreichen, kann das Gehäuse innen entsprechend verrippt sein.

Durch die kompakte Bauweise des Lagergehäuses

ergibt sich ein problemloser Gesamtaufbau. Es wird nämlich nur ein einfacher Unterbau benötigt, der unabhängig von den Lagerungen beider Wellen ist. So kann ein von der Formgebung ganz auf den Wunsch des Benutzers abgestimmter Unterbau verwendet werden, der lediglich eine Aufnahme für das gemeinsame Gehäuse besitzt, die an den Polwinkel oder bei azimutaler Montierung an die Vertikale angepaßt ist.

Da die Schwenkachsen bei der erfindungsgemäßen Montierung nicht in einer Ebene liegen, muß sowohl die Unwucht der Zuladung (Teleskop) als auch die Unwucht kompensiert werden, die sich durch den Abstand der sich kreuzenden Achsen voneinander ergibt. Dazu ist vorgesehen, lediglich ein Gegengewicht zu verwenden, das zwei Verstellmöglichkeiten besitzt.

Es ist vorteilhaft, die Antriebe der Wellen als innerhalb oder außerhalb des Gehäuses der Montierung angebrachte getriebelose Direktantriebe auszubilden, um konsequent den einfachen Aufbau fortzusetzen. Die hohe Genauigkeit der Anordnung wird so über lange Zeiträume sichergestellt, da kein Getriebespiel entstehen kann.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen beispielhaft näher erläutert.

F i g. 1 skizziert den Aufbau eines mit der erfindungsgemäßen Montierung versehenen Teleskopes;

F i g. 2 zeigt eine Aufsicht auf die in F i g. 1 skizzierte Montierung parallel zur Polachse;

F i g. 3 zeigt einen Teilschnitt durch die in F i g. 1 skizzierte Montierung längs der Linie HI-III.

Das in den Fig. 1—3 dargestellte Ausführungsbeispiel einer Fernrohrmontierung besitzt einen Unterbau 1 mit einer Aufnahme 2, die so ausgerichtet ist, daß die Normale 4 auf ihre Auflagefläche gegen den Himmelspol gerichtet ist. Ein rechteckiges Gehäuse 3, das mit einer verschließbaren Öffnung versehen ist, enthält

jeweils 2 Lager für die zur Polachse 4 und Deklinationsachse 6 koaxialen Wellen 19,20. Die erstgenannte Welle 19 trägt einen Befestigungsflansch 7, der mit der Aufnahme 2 des Unterbaues 1 fest verbunden ist. Am entgegengesetzten Ende befindet sich ein Motor 8 mit dem das Gehäuse 3 um die Polachse 4 gedreht werden kann.

Ein zweiter Motor 9 treibt die zur Deklinationsachse 6 koaxiale Welle 20 an und bewirkt somit eine Schwenkung des über den Flansch 17 an ihr befestigten Teleskops JC. Statt des hier dargestellten Spiegelteleskops 10 kann selbstverständlich auch ein Refraktor verwendet sein.

Mit den Motoren 8 und 9 werden Wellen 19,20 direkt ohne Verwendung eines Getriebes gedreht. Für den hochgenauen Bewegungsablauf, wie er z. B. zum Nachführen des Teleskops auf die beobachteten Objekte nötig ist, können handelsübliche Steuerungen verwendet werden, die auch auf den Wellen 19 bzw. 20 angebrachte Tachogeneratoren und Inkrementalgeber einschließen.

Wie F i g. 2 und 3 zeigen kreuzen sich die Wellen 19 und 20 im gemeinsamen Gehäuse 3 in minimalem Abstand. Das Gehäuse 3 nimmt beide Lagerpaare 13,14 und 15, 18 auf, so daß bei entsprechend genauer Fertigung des Gehäuses 3 die Schwenkachsen 4 und 6 automatisch senkrecht zueinander stehen.

Das Gegengewicht 11 ist längs der Sta ige 12 verschiebbar und die Stange 12 drehbar so angeordnet, daß der gemeinsame Schwerpunkt der Komponenten 3, 10 und 11 in etwa auf der Poiachse 4 liegt.

Die Drehbarkeit des Gegengewichtes 11 wird durch ein ebenfalls im Gehäuse 3 angebrachtes Lager 16 ermöglicht, in dem die das Gewicht 11 tragende Stange 12 befestigt ist.

Der Schwerpunkt des Gewichtes 11 liegt exzentrisch zur Stange 12, so daß durch Drehen und Verschieben des Gegengewichtes 11 in jedem Falle ein Auswuchten des Systems, d. h. eine genaue Verlegung des gemeinsamen Schwerpunktes in die Polachse 4 möglich ist.

Im folgenden soll der Auswuchtvorgang beschrieben werden: Zuerst wird die Wuchtung des Teleskops 10 um die Achse 6 mit Hilfe nicht dargestellter Einstellmittel vorgenommen. Dann wird die Achse 6 horizontal gestellt. Die Verbindungslinie der Schwerpunkte des Gegengewichtes 11 und des Teleskops 10 sollen dabei über der Achse 4 liegen, um eine hohe Empfindlichkeit beim Auswuchten zu erzielen. Die Horizontallage dieser Verbindungslinie kann mit einer am Gehäuse 3 befestigten Libelle überprüft werden.

Durch Verschieben des Gegengewichtes wird daraufhin Momentengleichgewicht hergestellt. Dies kann mit Hilfe des Motors 8 erfolgen, der die Anordnung in der Balance hält und dessen Drehmoment zur Kompensierung der Restunwucht auf 0 abgeglichen wird. Als nächstes wird der Gesamtaufbau um 90° um die Achse 4 gedreht. Auch diese Stellung kann mit Hilfe einer Libelle kontrolliert werden. So dann wird in ähnlicher Weise wie vorstehend beschrieben durch Drehung des mit seinem Schwerpunkt exzentrisch zur Stange 12 liegenden Gegengewichtes 11 dieser so verlagert, daß der gemeinsame Schwerpunkt des Tubus 10, des Gehäuses 3 und des Gewichtes 11 mit der Achse 4 zusammenfällt. Auch in dieser Stellung wird der die Anordnung balancierende Motor 8 stromlos, was der Bedienperson durch geeignete Signalgeber angezeigt werden kann. Danach ist das Gerät ausgewuchtet.

Die in diesem Ausführungsbeispiel beschriebene Montierung eignet sich besonders für kleine und mittlere Teleskope. Es ist klar, daß statt der beschriebenen parallaktischen Montierung auch azimutale Montierungen unter Verwendung zweier in einem gemeinsamen Gehäuse gelagerter sich kreuzender Wellen ausgebildet werden können. Es ist weiter möglich, die Welle 20 durchgängig mit einer zentrischen Bohrung zu versehen, und den Tubus 10 so am Flansch 17 zu befestigen, daß ein Betrieb des Teleskops im Coude-Fokus ermöglicht wird, d. h. daß der Beobachtungsstrahleingang durch einen zur optischen Achse des Teleskops gekippten Spiegel durch die Welle 20 zum Beobachter bzw. zu entsprechenden Aufzeichnungsgeräten gelenkt wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Montierung für Teleskope auf einem Unterbau, die bezüglich ihres Unterbaues um zwei zueinander senkrechte Achsen allseitig schwenkbar gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß koaxial zu den beiden Schwenkachsen (4, 6) in einem mit dem Unterbau (1) und dem Teleskop (10) drehverbundenen Gehäuse (3) durchgehende Wellen (19,20) vorgesehen sind, die jeweils auf gegenüberliegenden Teilen des Gehäuses (3) gelagert sind, und daß sich die Wellen (19, 20) innerhalb des Gehäuses (3) in geringem Abstand aneinander vorbeilaufend kreuzen.

2. Montierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand beider Schwenkachsen (4, 6) voneinander nur durch die Dicke der Wellen (19, 20) bedingt ist.

3. Montierung nach Anspruch 1 bis 2, gekennzeichnet durch ein am Gehäuse (3) angebrachtes Gegengewicht (11), dessen Schwerpunkt in mindestens 2 verschiedenen Bewegungsrichtungen verstellbar ist.

4. Montierung nach Anspruch 1 bis J, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebe (8, 9) für die Bewegung beider Wellen (19, 20) relativ zum Gehäuse (3) unmittelbar am Gehäuse (3) befestigt und vorzugsweise als getriebelose Direktantriebe ausgebildet sind.