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ITTO20000214A1 - Struttura di supporto di precisione a carico pesante per uno strumento ottico. - Google Patents

Struttura di supporto di precisione a carico pesante per uno strumento ottico. Download PDF

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Publication number
ITTO20000214A1
ITTO20000214A1 IT2000TO000214A ITTO20000214A ITTO20000214A1 IT TO20000214 A1 ITTO20000214 A1 IT TO20000214A1 IT 2000TO000214 A IT2000TO000214 A IT 2000TO000214A IT TO20000214 A ITTO20000214 A IT TO20000214A IT TO20000214 A1 ITTO20000214 A1 IT TO20000214A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
support
precision
heavy
base
vertical axis
Prior art date
Application number
IT2000TO000214A
Other languages
English (en)
Inventor
Hans-Joachim Teske
Berndt Boelich
Gerda Weigold
Original Assignee
Zeiss Carl Jena Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zeiss Carl Jena Gmbh filed Critical Zeiss Carl Jena Gmbh
Publication of ITTO20000214A0 publication Critical patent/ITTO20000214A0/it
Publication of ITTO20000214A1 publication Critical patent/ITTO20000214A1/it
Application granted granted Critical
Publication of IT1319943B1 publication Critical patent/IT1319943B1/it

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/16Housings; Caps; Mountings; Supports, e.g. with counterweight

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
  • Telescopes (AREA)
  • Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo :
"Struttura di supporto di precisione a carico pesante per uno strumento ottico"
TESTO DELLA DESCRIZIONEI
L'invenzione si riferisce ad una struttura di supporto di precisione a carico pesante per uno strumento otti co, in particolare per un telescopio astronomico, compren dente una base portante, la quale è montata girevole intorno ad un asse verticale su uno zoccolo di posizione fissa, e comprendente mezzi porta-strumento che alloggia no lo strumento ottico ed insieme con lo strumento ottico sono montati oscillabili intorno ad un asse orizzonta le.
Siffatte strutture di supporto sono utilizzabili per un montaggio sia azimutale, sia perallattico di uno stru mento ottico, quale per esempio un telescopio. DBIIO SCO po di impiego risultano esigenze massime a riguardo della precisione delle guide e dei mezzi di azionamento in vista dell'allineamento degli assi di rotazione,· nonché a riguardo degli incrementi di movimentIo minimi che devono essere eseguiti senza strappi e nell'ordine di gran dezza di frazioni di secondo d'arco, per esempio allo scopo di rendere possibile un inseguimento punto per pun to del movimento relativo di un oggetto di osservazione astronomico rispetto al posto di installazione dello strumento ottico.
Siccome strumenti per osservazioni astronomiche si in stallano quasi sempre in luoghi appartati ed a maggiori altezze sul livello del mare per evitare l'interferenza di emissioni condizionate dal mondo civilizzato ed inoltre devono funzionare all'aperto, le strutture di suppor to sono esposte ad oscillazioni di temperatura comprese nel campo proporzionalmente ampio tra 50 ° Celsio e -25 ° Celsio. Inoltre è da considerare la circostanza che lo strumento ottico unitamente alla sua struttura di suppor to rappresenta un accumulatore di calore e perciò, nel caso di temperature esterne contrastanti, crea delle tur bolenze pregiudicanti le possibilità di osservazione. Pertanto, è auspicata la realizzazione di strumenti e lo ro strutture di supporto bensì stabili, ma implicanti re lativamente poca massa.
Le strutture di supporto di precisione a carico pesan te finora utilizzate per strumenti ottiici sono caretterizzate da un'alta complessità di costruzione della stessa struttura di supporto, dei mezzi di azionamento nonché della misurazione di posizionamento e risolvono il problema sopra esposto soltanto insufficientemente.
L'invenzione è basata pertanto, rispetto a quanto pre cede, sul problema di provvedere una struttura di suppor to di precisione a carico pesante, la quale oltre a risul tare semplificata, garantisca un'alta disponibilità, affi debilità e precisione di posizionamento.
Questo problema è risolto attraverso una struttura di supporto di precisione a carico pesante del tipo sopra indicato, in cui la base portante appoggia nel suo centro di rotazione in prossimità dell'asse ve’rticale tramite un supporto centrale sullo zoccolo ed in più mediante suppor ti di appoggio, disposti concentricamente intorno al supporto centrale, è guidata sullo zoccolo e così è assicurata contro rovesciamento intorno al supporto centrale.
Attraverso il supporto centrale, il carico principale assiale viene immesso in direzione dell'asse verticale nello zoccolo. I supporti di appoggio disposti intorno B1 supporto centrale hanno in prevalenza la funzione di assorbire momenti di rovesciamento. Attraverso l'impiego di questo supporto centrale, è possibile di ridurre consi derevolmente il dispendio di costruzione al confronto con soluzioni convenzionsli. Inoltre, per le guide della base portante sullo zoccolo, sono richiesti soltanto esi -! gui lavori di regolazione.
La soluzione secondo l'invenzione si distingue inoltre per minime variazioni dei momenti d'attrito e minimi erro ri di rotazione.
In una forma di realizzazione vantaggiosa dell'invenzione, il supporto centrale è un supporto idrostatico a bassa pressione. Questo funziona in un campo di pressione fino a 10 bar. Dispositivi idrostatici implicano in gene-irsle una maggiore irradiazione di calore, la quale influì sce negativamente sulle condizioni di osservazione. Ma a traverso l'impiego di un supporto a bassa pressione è pos sibile di contenere 1'irradiazione di calore entro un livello basso, attraverso il quale le possibilità di osservazione non sono pregiudicate.
Preferibilmente il supporto idrostatico a bassa pres -sione presenta, sul lato delle base portante, un corpo di supporto bombato in forma convessa verso l'esterno a guisa di calotta sferica ed il quale è alloggiato in un gu scio di supporto di forma concava complementare e dispos to in posizione fissa sul lato dello zoccolo. Questa disposizione favorisce 1'autocentraggio del supporto, cosicchè la base portante è montata sullo zoccolo allo stato j assicurato anche contro spostamento assiale.
Ai fini di un alimentazione ottimale di lubrificante,, il guscio di supporto è provvisto, sulle sue superficie bombate in forme concave, di tesche per lubrificante, le queli sono rifornite, attraverso appositi condotti di a-, limentazione , con lubrificante sotto pressione in quanti: tà dosata. Cosi, l'alimentazione di lubrificante ha luogo attraverso il lato di posizione fissa, sicché sono evitati dispendiosi condotti di collegamento facenti capo all'elemento di supporto mobile.
In una ulteriore forma di realizzazione vantaggiosa dell'invenzione , la base portante presenta una prima superficie di scorrimento concentrica relativamente all'as se verticale, orientata in direzione verso lo zoccolo e la quale, alla rotazione della base portante intorno all' asse verticale,rotola su rulli di appoggio dei supporti ; di appoggio collegati in posizione fissa con lo zoccolo. Così, coppie di rovesciamento esercitate sulle base portante, per esempio a causa di forze del vento, e che agiscono sullo strumento ottico e sulla struttura di supporto di precisione, possono essere assorbite in modo af fidabile. Inoltre, attraverso la disposizione dei rulli di appoggio sul lato dello zoccolo, la massa da muovere è tenuta limitata, cosicché la base portante può essere posizionata con precisione attraverso forze ai azionamento leggere.
Preferibilmente, i rulli di appoggio hanno forma coni ca e sono montati girevoli su un asse diretto verso l'as se verticale, in cui il diametro esterno di ciascun rullo di appoggio si rastrema in direzione verso l'asse ver ticale. Così, è esercitato un effetto di centraggio supplementare delle base portante in direzione verso l'asse verticale, il quale effetto migliora ulteriormente la pre cisione di guida della base portante.
In una ulteriore forma di realizzazione preferita dell invenzione, sul lato dello zoccolo sono’disposti mezzi di azionamento, i cui elementi condotti si.trovano in presa di trasmissione di coppia con una seconda superficie di scorrimento, ricavata ugualmente sulla base portante concentricamente all'asse verticale. Ciò rappresenta una soluzione di costruzione particolarmente semplice, evitando così dispendiosi mezzi di azionamento centrali.
Ai fini di un'ottimazione dell'assorbimento dei momenti di rovesciamento, i supporti di appoggio sono disposti a distanze uguali in direzione periferica.
Un ulteriore miglioramento dell'immissione di forza ri sulta preferibilmente quando i mezzi di!azionamento sono disposti in coppie l'uno di fronte all'altro diametral -mente rispetto all'asse verticale. Così,si ottiene in par ticolare una compensazione della forza rediale dei mezzi di azionamento, ciò che permette di realizzare un'alta pre cisione di guida e possibilità di posizionamento della ba se portante.
In una ulteriore forma di realizzazione vantaggiosa | dell'invenzione, la prima superficie di scorrimento per i supporti di appoggio e la seconda superficie di scorrimen to per i mezzi di azionamento sono ricavate su una piatta forma a disco, flangiata alla base portante. Così si ot -tiene sopra tutto un'alta rigidezza della struttura di supporto, attraverso la quale è favorita la precisione di posizionamento. In più, risulta una considerevole semplificazione tecnologica di fabbricazione, poiché le superfi ci di scorrimento che devono essere realizzate con la mas sima precisione si trovano in stretta associazione di ubTi cazione tra di loro. Inoltre, vantaggiosamente il numero dei componenti strutturali rimane basso e così pure il dis pendio di montaggio.
Un supporto dell'asse orizzontale particolarmente semplice dal punto di vista tecnologico di fabbricazione e di montaggio, ma funzionante con alta affidabilità e precisio ne è ottenibile, quando i mezzi porta-strumento presentano una flangia anulare con simmetria di rotazione relativemen te all'asse orizzontale, la cui zona marginale esterna è j ritenuta assialmente e radialmente in più unità di suppor to applicate alla base portante, in cui ciascuna unità di supporto presenta due rulli di guida assiale, disposti sui due lati della flangia anulare e mediante i quali la flan già anulare è fissata assialmente, e presenta inoltre un’ rullo di supporto che fornisce appoggio radiale alle flan già anulare.
L'appoggio solamente puntiforme dell'asse orizzontale, nelle unità di supporto rende possibile una sospensione compatta dei mezzi porta-strumento, cosicché la massa com plessiva da muovere rimane ridotta. Da ciò risulte l'ulte riore vantaggio di una bassa capacità accumulativa di calore, sicché la struttura di supporto può adattarsi più rapidamente alle temperature ambiente. Inoltre, è reso pos sibile un tipo di costruzione particolarmente compatto, il quale presenta soltanto poche superfici di attacco per il vento, sicché lo strumento ottico può essere messo in ; funzione anche in condizioni di vento, nelle quali finora le osservazioni dovevano essere interrotte.
Preferibilmente, anche in questo caso i supporti di appoggio assiali comprendono ciascuno un rullo di forma coni ca , il quale è montato girevole su un asse orientato verso l'asse orizzontale, in cui il diametro esterno di questo rullo si rastrema in direzione verso l'asse orizzontale. Così è ottenuto pure qui un effetto di centraggio supple- . dentare, il quale migliora ulteriormente la precisione di guida intorno all'asse orizzontale.
Un azionamento particolarmente compatto dei mezzi porta -strumento intorno all'asse orizzontale risulta, in una ulteriore esecuzione, attraverso mezzi di azionamento disposti sulla base portante ed i cui elementi condotti si trovano ciascuno in presa di trasmissione di coppia direttamente con la flangia anulare.
Preferibilmente, più mezzi di azionamento ed unità di supporto sono disposti in alternanza e con punti di presa distanziati ugualmente tra di loro entro un campo angolare compreso tra circa 60° e 180°. I mezzi di azionamento sono realizzati di guisa che i loro elementi con -dotti assorbono, accento alle unità di supporto, perimen ti una parte definita del carico dei mezzi porta-strumen to.
Attraverso un appoggio distribuito ugualmente della forza gravimetrica dei mezzi porta-strumento, si possono mantenere basse le forze trasversali agenti sull'asse di rotazione, il che rende possibile una precisione di posi zionamento costantemente alta. Con la disposizione delle unità di supporto e dei mezzi di azionamento in un'ubica zione di forma arcuata al disotto dell'asse orizzontale, è in più possibile di ridurre l'altezza della base portante e perciò di accorciare il braccio di leva per l'attec co di forze del vento.
Ai fini di una sospensione particolarmente stabile dello strumento ottico, in una ulteriore versione vantag giosa, la sospensione sopra descritta è provviste su tut· ti due i lati dello strumento relativamente all'asse o rizzontale, cosicché risulta una configurazione biforcata della base portante, attraverso le cui sponde laterali è realizzato l'appoggio.
Una semplificazione costruttiva supplementare risulta attraverso l'impiego preferito di mezzi di azionamento a frizione, i quali comprendono ciascuno un rullo di frizio ne in qualità di elemento condotto, in cui i rulli di fri, zione sono disposti con asse parallelo all'asse verticale rispettivamente all'asse orizzontale e sono precaricati contro la seconda superficie di scorrimento della base portante rispettivamente contro la flangia anulare dei me zi porta-strumento con un carico prestabilito.
Così, l'immissione della coppia motrice è distribuita su più punti, per cui gli stessi mezzi di azionamento possono essere di piccole dimensioni. Attraverso un precarico definito dei rulli di frizione contro la rispettiva IN-superficie di scorrimento è possibile di realizzare un'immissione di coppia esente da slittamento, sicché in particolare anche l'usura delle superfici di scorrimento e dei rulli di frizione rimane minima, si ottiene una lunga dura ta ed il dispendio di manutenzione rimane ridotto.
Preferibilmente·, i rulli di frizione sono accoppiati ciascuno direttamente al rotore del motore di azionamento.
Ciò permette una costruzione particolarmente compatte dei mezzi di azionamento, potendosi così rinunciare ad ogni trasmissione interposta, ed inoltre si ottiene un risparmio di peso che a sua volta riduce le masse da muovere.
In una ulteriore forma di realizzazione vantaggiose, sui lati dei mezzi di azionamento è disposto almeno un dis positivo misuratore di posizione, il quale rileva contrassegni presenti sulla superficie di scorriimento in corris -pendenza della base portante rispettivamente sulla flangia anulare dei mezzi porta-strumento. Attraverso la disposi zione dei contrassegni nella zona di presa immediata dei i mezzi di azionamento, da un lato è possibile di ottenere i un’alta precisione di comando, in cui sono possibili risoluzioni fino a 0,01 secondi d'arco, mentre dall'altro lato ì contrassegni possono essere applicati in modo tecnologic mente semplice su una parte, realizzata come elemento multifunzionale, della superficie di scorrimento e rispettiva mente delle flangia anulare.
In un'ulteriore forma di realizzazione vantaggiosa dell invenzione, tra lo zoccolo e la base portante e/o tra la base portante ed i mezzi porta-strumento si trova una disposizione di anelli collettori, comprendente applicati su un lato anelli collettori e sull'altro lato contatti elettrici associati a questi per la trasmissione di tensioni di esercizio e/o di segnali elettrici, in cui la disposizione di snelli collettori è situate concentricamente intorno al rispettivo asse di rotazione in una zona ra dialmente centrale della piattaforma , rispettiva mente della flangia anulare. Così si ottiene una trasmissione particolarmente semplice dell'energia di azio namento ai mezzi di azionamento mentati sulla base por tante per i mezzi porta-strumento, nonché eventualmente ad ulteriori consumatori od apparecchi di misura e simili. In più, il dispendio di manutenzione per l'ali mentazione dell'energia elettrica, rispettivamente per una interfaccia di dati appropriata rimane basso. Al confronto con tamburi porta-cavi finora utilizzati, risulta inoltre un considerevole miglioramento nella conduzione di servizio della struttura di supporto.
Con la realizzazione secondo l'invenzione sono rag -giungibili, per una struttura di supporto di precisione a carico pesante, essenzialmente i seguenti vantaggi: - I momenti d'attrito rimangono bassi nell'intero in -tervallo di temperatura, al quale particolarmente un te lescopio astronomico può essere esposto;
- unitamente al numero ridotto di gruppi di montaggio meccanici, si raggiunge rispetto a disposizioni equiparabili finora note una precisione superiore, sopra tutto in vista delle precisioni di guida e di appostamento; - i costi di fabbricazione, malgrado una precisione su periore, sono inferiori rispetto al caso di disposizioni equiparabili; e
- secondo il principio fondamentale dell'invenzione, sono possibili costruzioni seriali o modulari, in cui so5 no realizzabili strutture di supporto a base portante fi no ad un diametro di 15 m.
L'invenzione è descritta in quanto segue con maggiore! dettaglio in base ad un esempio di realizzazione illus -trato nel disegno, in cui:
La fig. 1 mostra un'illustrazione schematica dell’esem pio di realizzazione di una struttura di supporto di pre cisione a carico pesante, in cui sul lato sinistro sono illustrati i singoli mezzi di supporto e sul lato destro i singoli mezzi di azionamento;
la fig. 2 mostra una vista laterale della struttura di supporto di precisione a carico pesante secondo la fig. 1.
L'esempio di realizzazione rappresenta nella fig. 1 una struttura di supporto di precisione 1 a carico pesante per un telescopio astronomico A solamente accennato nel di segno, qui nella esecuzione con montaggio azimutale. La struttura di supporto comprende una base portante 2 essen zialmente biforcata, montata girevole intorno ad un asse verticale V su uno zoccolo 4 e guidata, rispetto a questo con riferimento all'asse verticale V sia in direzione radiale, sia in direzione assiale. Su sponde laterali 5 si tuate dirimpetto tra di loro e le quali possono essere realizzate ciascuna come coppia di montanti tubolari, mezzi porta-strumento 3 destinati a sorregg ere il tele scopio astronomico A sonomontati girevoli intorno ad un asse orizzontale H esteso trasversalmente all'asse ver ticale V. Inoltre, i mezzi porta-strumento 3 sono guidati assialmente e radialmente rispetto ella base portante 2, mentre al riguardo i mezzi di supporto illustrati nella fig. 1 sul lato sinistro sono presenti pure sul lato destro.
L'appoggio del carico assiale delle base portante 2 sullo zoccolo 4 ha luogo attraverso un supporto centra le 6, il quale è disposto concentricamente all'asse verticale V. Questo supporto centrale 6 assume, sia in direzione assiale, sia in quella radiale, una funzione di guida per la base portante 2 sullo zoccolo Inoltre, tra zone radiali esterne della base portante 2 e lo zoccolo 4 sono provvisti supporti di appoggio assia le 7 supplementari, i quali impediscono un rovesciamen to della base portante 2 rispetto allo zoccolo 4.
L'azionamento della base portante 2 rispetto allo zoccolo 4 ha luogo attraverso mezzi di azionamento com prendenti un motore 8 sul lato dello zoccolo ed un eie mento condotto 9 sul lato della base portante, il quale elemento condotto si trova in presa di trasmissione di coppia con la periferia di una piattaforma 10 della base portante 2. Analoghi mezzi di azionamento sono prov· visti inoltre tra la base portante 2 ed i mezzi portastrumento 3, in cui questi ultimi a tale scono presentano su ciascuno dei due lati del telescopio astronomico A una flangia anulare 11 simmetrica di rotazione rispetto all', asse orizzontale K, con la periferia della quale elemen-, ti condotti 12 di mezzi di azionamento 13 si trovano in presa di trasmissione di coppia motrice.
La piattaforma 1C e le flange anulari 11 sono formate a guisa di dischi piatti flangiabili,con le cui periferie gli elementi condotti 9 e 12 si trovano in presa. Inol -tre, alla piattaforma 10 ed elle flange anulari 11 sono applicati ancora elementi di dispositivi misuratori di po sizione che saranno descritti..nel seguito.
La disposizione riferite allo spazio dei singoli mezzi di azionamento e di quelli di supporto risulta particolari mente anche dalla fig. 2. La fig. 2 mostra la distribuzio; ne dei rulli di supporto 14-, sui quali poggia il carico del telescopio A, dei mezzi porta-strumento 3 e delle fla ge anulari 11. Gli elementi condotti 12 ed il rullo di supporto 14 assorbono carichi entro un campo angolare di circa 90° e sono disposti ugualmente distanziati in corrispondenza delle periferia di ciascuna flangia anulare 11 Come risulta inoltre dalla fig. 2, nell'esempio di realizzazione scelto sono previsti tre rulli di supporto 14-, di cui uno è situato nella verticale all'asse orizzonta le H. Tra due elementi condotti adiacenti 12 è posizionato un rullo di supporto 14. In base alla simmetria di questi mezzi di supporto, le forze trasversali che agis cono sull'asse orizzontale H sono tenute esigue.
In corrispondenza della periferia esterna della piat ' taforma 10 sono distribuiti a distanze uguali complessi vamente sei supporti di appoggio 7 e sei elementi con -dotti 9· Tra ogni due supporti di appoggio 7 adiacenti è posizionato un elemento condotto 9 con il rispettivo motore 8 disposto sul lato dello zoccolo 4. Nel caso di piccoli diametri della base portante 2, sono già sufficienti tre supporti di appoggio 7- Ai fini di una mag -giore uniformità dell'assorbimento di forze, sono tutta via preferiti numeri maggiori di supporti di appoggio 7, per esempio otto.
In quanto segue, si descrivono ora con maggiore detta glio i singoli mezzi di supporto. Il supporto centrale 6 è eseguito come supporto idrostatico a bass8 pressione con un campo di pressione compreso tra circa 5 e 10 bar. Questo supporto comprende un corpo di supporto bombato in forma convessa a guisa di calotta sferica e fissato centralmente alla piattaforma 10. Il corpo di supporto bombato in forma convessa è alloggiato in un guscio di supporto, bombato in forma concava complementare ed applicato in posizione fissa sullo zoccolo 4. Nell'esempio di realizzazione considerato, nella superficie del guscio di supporto sono previste complessivamente sei tasche per lubrificante, distribuite uniformemente sulla periferia e le quali attraverso un condotto alimentatore e distributore sono rifornite con lubrificante posto sotto pressione ed in quantità dosata. Attraverso tasche di raccolta disposte in corrispondenza del bordo radiale del supporto centrale 6, lubrificante fuoruscente tra le superfici di contatto del corpo di supporto e del guscio di supporto viene raccolto e ricondotto attraverso un sistema di manda ta nelle tasche per lubrificante.
La fig. 1 e la fig. 2 mostrano ciascuna sul lato sinistro un supporto di appoggio assiale 7, il quale in una zona marginale radiale della piattaforma 10 poggia assialmen te contro una pista di guida anulare, concentrica all'asse verticale V. Il supporto di appoggio 7 comprende (non illustrato nei dettagli) un corpo di base a forma di giogo, fissato sul lato dello zoccolo e sul quale è montato un asse orientato verso l'asse verticale V. Questo asse regge a sua volta i supporti di appoggio 7, sui quali poggia la pista di guida. Questo asse è inclinato rispetto alla oriz zontale. Il prolungamento di tutti gli assi dei supporti di appoggio 7 interseca in un punto comune l'asse vertice le V. Questa inclinazione serve affinchè i supporti di ap poggio 7 di forma conica, rastremantisi in direzione verso l'asse verticale V, nella zona di contatto con la pis ta di guida siano allineati orizzontalmente. Attraverso la forma conica dei supporti di appoggio 7, in corrispon denza della piattaforma 10 è prodotto un effetto di centraggio supplementare in direzione verso l'asse verticele V, il quale effetto si contrappone all’insorgere di movimenti fuori piano. Inoltre, vantaggiosamente i sup -porti di appoggio 7 possono essere precaricati mediante forza di molla allo scopo di mantenere una distribuzione uniforme dei carichi nel caso di una presenza di tolleran ze dimensionali.
I mezzi di supporto relativi ai mezzi porta-strumento 3 in corrispondenza delle sponde laterali 5 della base portante 2 risultano nel principio parimenti dalle fig. 1 e fig. 2. Qui, sono montati girevoli rulli di guida assia le 15 leggermente conici per l'appoggio contro la flangia anulare 11. Per garantire una guida precise e per impedire tensioni assiali, un rullo di guida assiale 15 è sos peso elasticamente a molle. Nell'esempio di realizzazione considerato, a tale scopo si utilizzano più molle a tazza disposte in serie tra di loro.
Per l'ottenimento di un effetto di centraggio supple -mentare, gli assi di rotazione, orientati verso l'asse orizzontale H, dei rulli di guida assiale 15, rastremantisi conicamente in questa direzione, sono disposti inclinati, in cui gli assi dei rulli di guida assiale 15 disposti su uno dei lati delle flan -già anulare 11 si intersecano in un punto comune sull' asse orizzontale H. I punti di intersezione degli assi dei rulli di guida assiale 15posti dirimpetto tra di loro rispetto alla flangia anulare 11 sull’asse orizzon -tale K sono distanziati tra di loro di una lunghezza che corrisponde allo spessore della flangia anulare 11 tra i rulli di guida assiale 15.
Inoltre, la periferia della flangia anulare 11 preserr ta un gradino, il quale è provvisto di un contrassegno incrementale. Questo coopera con un dispositivo lettore di posizione per rendere possibile un comando controlla to ovvero una regolazione del movimento dei mezzi portastrumento3 tramite i mezzi di azionamento 13.
Nell'esempio di realizzazione scelto, come mezzi di a, zionamento 8 e 13 sono utilizzati mezzi di azionamento a frizione, i quali consistono di un motore a funzionemento elettrico e di un rullo di frizione a contatto diretto con il rotore di questo, detti rulli costituendo gli elementi condotti 9 e 12.
Gli assi di rotazione dei mezzi di azionamento 8 come pure degli elementi condotti 9 sono paralleli all’asse verticale V. Ai fini di permettere una trasmissione della coppia motrice larghissimamente o totalmente esente da slittamento, pii elementi condotti 9 sono precaricati con parecchia forza contro la periferia della piattafor ma 10. Gli essi di rotazione dei mezzi di azionamento ; 13 come pure quelli desìi elementi condotti 12 si esten dono parallelamente all'asse orizzontale H. Gli elementi condotti 12 sono precaricati con parecchia forza con , tro la periferia delle flange anulari 11. In una versio ne alternativa, tra gli elementi condotti 9 e 12 e la piattaforma 10 ovvero le flange anulari 11 possono esse ; re provviste dentature.
Attraverso l'accoppiamento diretto degli elementi condotti 9 e 12 ai rotori, si ottiene una forma di costruzione particolarmente compatta, la quale oltre a ciò permette una trasmissione di coppia esatta, perchè evita l'elasticità di una trasmissione, cosicché con l'uti lizzo di più motori si può rinunciare ad una regolazione sovrapposta della velocità di rotazione dei singoli mez zi di azionamento.
Per l'ottenimento di un'alta precisione di posiziona mento, almeno su una flangia anulare 11 come pure sulla piattaforma 10 sono provvisti contrassegni, i quali sono rilevati da un dispositivo lettore di posizione situa to in posizione fissa. A tale scopo, sono formate apposi te appendici rotanti che servono all'applicazione di codici a bande e relativi elementi serra-banda.
Così, attraverso almeno una testina tastante disposta sullo zoccolo 4 rispettivamente sulle flangia anulare 11 si ottiene una misurazione di posizione diretta ad eleva ta risoluzione, in cui attraverso la disposizione dei ; dispositivi lettori di posizione associati e dei mezzi di azionamento si possono manifestare soltanto errori di secondo ordine.
Per l'alimentazione elettrica dei mezzi di azionameneto montati sulla base portante 2, nonché di eventuali ul teriori consumatori elettrici, come pure per la trasmissione di segnali tra lo zoccolo 4 e la base portante 2 nonché tra la base portante 2 ed i mezzi porta-strumento 3, sono utilizzate disposizioni di anelli collettori, le quali sono disposte centralmente intorno ai corrisponden ti assi V e H entro una zona centrale 'della piattaforma; 10 e della flangia anulare 11.
Attraverso la realizzazione della piattaforma 10 come pure delle flange anulari 11 a forma di corpi simmetrici di rotazione ed essenzialmente piatti, i quali possono essere flangiati ad ulteriori parti della base portante 2 e dei mezzi porta-strumento 3, si ottengono parti multifunzionali analoghe, sulle quali si possono integrare le superfici di precisione per i mezzi di supporto, per i mezzi di azionamento nonché per la misurazione di posizio ne, ivi comprese interfacce meccaniche ed elettriche sotto forme di un unico componente strutturale, cosicché ri sulta una considerevole semplificazione di fabbricazione e di montaggio per una struttura dì supporto di precisio ne a carico pesante.
Attraverso l'innovazione di concetto con assorbimento del carico assiale al centro, il quale 'accanto alla guida assiale assume allo stesso tempo la guida radiale, ed· attraverso i supporti di appoggio, disposti ad una distan za massima possibile dal supporto centrale e destinati ad' assorbire momenti di rovesciamento, è creata una base peri una struttura di supporto di precisione a carico pesante per uno strumento ottico altamente esatte ed in particola, re da far funzionare a velocità assai basse, struttura che può essere fatta funzionare con alta affidabilità e che, in base alla sua alta precisione di 'posizione e rigi dezza, permette un'utilizzazione ottimale dello strumento ottico. Attraverso l'impiego solo di poche parti strutturali con forme geometriche semplici è possibile di mantenere basso il dispendio di fabbricazione e di montaggio.

Claims (19)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Strutture di supporto di precisione a carico pesan' te per uno strumento ottico, in particolare per un tele-' scopio astronomico, comprendente una base portante (2), la quale è montata girevole intorno ad un asse verticale· (V) su uno zoccolo (4) di posizione fissa, e comprendente mezzi porta-strumento (3) che alloggiano lo strumento ot tico ed insieme con lo strumento ottico sono montati oscil labili intorno ad un asse orizzontale (H), in cui la base portante (2) appoggia nel centro di rotazione in prossimi tà dell'asse verticale (V) tramite un supporto centrale (6) sullo zoccolo (4) ed in più mediante supporti dì appog gio (7), disposti concentricamente intorno al supporto centrale (6) è guidata sullo zoccolo (4-), essendo così as sicurafca contro rovesciamento intorno al supporto centrale (6).
  2. 2. Struttura di supporto di precisione a carico pesante secondo la rivendicazione 1, caratterizzata da ciò che il supporto centrale (6) è costituito da un supporto idrosta tico a bassa pressione.
  3. 3- Struttura di supporto di precisione a carico pesante secondo la rivendicazione 2, caratterizzata da ciò che il supporto centrale (6) presenta, sul lato della base portan te (2),un corpo di supporto bombato in forma convessa a1 guisa di calotta sferica ed il quale è alloggiato in un guscio di supporto di forme concave complementare colle gato con lo zoccolo (4).
  4. 4. Struttura di supporto di precisione a carico pesan. te secondo la rivendicazione 5, caratterizzata da ciò che il guscio di supporto è provvisto, sulla superficie bombata, di tasche per lubrificante, le quali sono ri -fornite, attraverso appositi condotti di alimentazione, con lubrificante sotto pressionee inquantità dosata.
  5. 5· Struttura di supporto di precisione a carico pesan te secondo una delle rivendicazioni da la 4, caratteriz zata da ciò che sulla base portante (2) è provvista una prima superficie di scorrimento concentrica relativamente all'asse verticale (V), orientata in direzione .verso lo zoccolo (4) e la quale, alla rotazione della base por tante (2) intorno all'asse verticale (V), rotola su rulli di appoggio dei supporti di appoggio (7) collegati in posizione fissa con lo zoccolo (4).
  6. 6. Struttura di supporto di precisione a carico pesan te secondo la rivendicazione 5, caratterizzata da ciò che i rulli di appoggio hanno forma conica e sono montati girevoli su un asse diretto verso l'asse verticale (V), in cui il diametro esterno di ciascun rullo di appoggio si rastrema in direzione verso l'asse verticale (V).
  7. 7. Struttura di supporto di precisione e carico pesan te secondo una delle rivendicazioni da 1 a 6, caratteriz zata da ciò che sullo zoccolo (4-) sono disposti mezzi di azionamento (8), di cui gli elementi condotti (9) si trovano in presa di trasmissione di coppia con una seconda superficie di scorrimento, ricavate ugualmente sulla base portante (2) concentricamente all'ssse verticale (V).
  8. 8. Strutture di supporto di precisione e carico pe i sante secondo una delle rivendicazioni da 1 a 7, carat terizzata da ciò che i rulli di appoggio dei supporti di appoggio (7) sono distribuiti in ubicazione radialmente simmetrica dirimpetto alla periferia della prima superficie di scorrimento.
  9. 9. Struttura di supporto di precisione a carico pesante secondo la rivendicazione 7 oppure 8, caratteriz zeta da ciò che i mezzi di azionamento (8) sono dispos ti in coppia l’uno di fronte all’altro diametralmente rispetto all'asse verticale (V), di guisa che la trasmissione di coppia degli elementi condotti (9) alla se conda superficie di scorrimento ha luogo in assenza di forze agenti radialmente sull'asse verticale (V).
  10. 10. Struttura di supporto di precisione a carico pe sante secondo una delle rivendicazioni da 1 a 9, carat terizzata da ciò che la prima superficie di scorrimento e la seconda superficie di scorrimento sono ricavate su una piattaforma a disco flangiata alla base portante (2) ed i cui contorni sono realizzati in un serraggio unico sui mezzi di lavorezione.
  11. 11. Struttura di supporto di precisione a carico pe , sante secondo una delle rivendicazioni da 1 a 10, ca -ratterizzata da ciò che i mezzi porta-strumento (3)pre sentano una flangia anulare (11) orientata concentrica i mente all'asse orizzontale (E) e la cui zona marginale 1 poggia assialmente e radialmente rispetto all'asse orizzontale (H) tramite unità di supporto disposte sul-1a base portante (2), in cui ciascuna unità di supporto presenta due rulli di guida assiale (15) situati sui due lati della flangia anulare (11) e mediante i quali la flangia anulare (11) è fissata assialmente, e presenta i inoltre ulteriori rulli di supporto (14) per l'appoggio radiale della flangia anulare (11).
  12. 12. Struttura di supporto di precisione a carico pe sante secondo la rivendicazione 11, caratterizzata da ciò che i rulli di guida assiale (15) hanno forma coni ca e sono montati girevoli su un asse orientato verso l' asse orizzontale (H), in cui il diametro esterno dei rul li di guida assiale (15) si rastrema in direzione verso l'asse orizzontale (H).
  13. 13. Struttura di supporto di precisione a carico pe sante secondo la rivendicazione 11 oppure 12, caratterizzata da ciò che sulla base portante (2) sono dispos ti mezzi di azionamento (13), i cui elementi condotti (12) si trovano ciascunoin presa di trasmissione di copi pia direttamente con la flangia anulare (11).
  14. 14·. Struttura di supporto di precisione a carico pesante secondo una delle rivendicazioni da 11 a 13, ca -ratterizzata de ciò che più mezzi di azionamento (13) e rulli di supporto (14) sono disposti in alternanze e con ! punti di presa distanziati ugualmente tra di loro.
  15. 15. Struttura di supporto di precisione a carico pe sante secondo una delle rivendicazioni da 11 a 14, caratterizzata da ciò che la base portante (2) presenta due sponde laterali (5) ed i mezzi porta-strumento (3) presentano due flange anulari (11), in cui le flange anulari (11) sono collegate sui due lati dello strumento ottico (A) ciascuna con una sponda laterale (5)·
  16. 16. Struttura di supporto di precisione a carico pe sante secondo una delle rivendicazioni da 7 e 15, ca -ratterizzata da ciò che i mezzi di azionamento (8, 13) sono costituiti da mezzi di azionamento e frizione, ciascuno con un rullo di frizione in qualità di elemento condotto (9, 12), in cui i rulli di frizione sono dispos ti con asse parallelo all'asse verticale (V) rispettivamente all'asse orizzontale (H) e sono precaricati con un carico prestabilito contro la prima superficie di scorrimento rispettivamente contro la flangia anulare (11).
  17. 17. Struttura di supporto di precisione a carico pesante secondo le rivendicazione 16, caratterizzata de ciò che i rulli di frizione sono accoppiati direttemeli te ai rotori dei mezzi di azionamento (8, 13) elettromeccanici.
  18. 18. Strutture di supporto di precisione a carico pe sante secondo una delle rivendicazioni da 1 a 17, ce -ratterizzsta de ciò che sui lati dei mezzi di aziona -mento (8, 13) è disposto almeno un dispositivo misuratore di posizione, il quale alla rotazione intorno all* asse verticale (V) rispettivamente alla rotazione ìntor no all'asse orizzontale (H) rileva contrassegni presen ti sulla prima e/o seconda superficie di scorrimento, rispettivamente sulla flangia anulare (11).
  19. 19. Struttura di supporto di precisione a carico pe sante secondo una delle rivendicazioni da 1 a 18, ca -ratterizzata da ciò che tra lo zoccolo (4) e la base portante (2) e/o tra la base portante (2) ed i mezzi por ta-strumento (3) si trova una disposizione di anelli col lettori, comprendente applicati su un lato anelli collet tori e sull'altro lato contatti elettrici associati a questi per la trasmissione di tensioni di esercizio e/o di segnali elettrici, in cui la disposizione di anelli collettori è situata concentricamente intorno all'asse verticale (V) rispettivamente intorno all'asse orizzontale (H). Il tutto sostanzialmente come descritto ed illustrato e per gli scopi specificati.
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