Es gibt keine Außerirdischen in der Galaxis
20.01.2009 um 15:36
Dokumentenidentifikation DE4039880C1 28.11.1991
Titel Trägervorrichtung eines Reflektorsystems mit einem drehbar gelagerten Primärspiegelträger
Anmelder Hügenell, Hermann, 6715 Lambsheim, DE;
Angstenberger, Karl-Friedrich;
Klein, Wolfgang, 6700 Ludwigshafen, DE
Erfinder Hügenell, Hermann, 6715 Lambsheim, DE
Vertreter Weber, O., Dipl.-Phys.; Heim, H., Dipl.-Ing. Dipl.-Wirtsch.-Ing., Pat.-Anwälte, 8000 München
DE-Anmeldedatum 13.12.1990
DE-Aktenzeichen 4039880
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 28.11.1991
Veröffentlichungstag im Patentblatt 28.11.1991
IPC-Hauptklasse G02B 23/16
IPC-Nebenklasse G02B 23/02 G02B 7/198 E04H 3/00
IPC additional class // G02B 23/02
Zusammenfassung Ein Trägersystem für zwei nebeneinander angeordnete Reflektoren, Umlenkspiegel sowie alle erforderlichen Auswerteeinrichtungen, ist selbsttragend ausgebildet und großflächig hydrostatisch in einer Wanne gelagert. Die Lagerung gestattet eine Schwenkbewegung um die Elongationsachse mit Hilfe eines Drehantriebsaggregats. Die Wanne selbst ist in der Horizontalebene drehbar hydrostatisch in einem ortsfesten Bett angeordnet. Außerdem weist der Träger an seinen gegenüberliegenden Enden koaxial zur Elevationsachse jeweils einen Kreiszylinder auf, die drehbar in Lagerschalen angeordnet sind. Diese befinden sich auf einem koaxial zur Wanne und separat von dieser in der Horizontalebene drehbaren Ring. Die Drehantriebe für die Wanne und den Ring sind in der Weise miteinander gekoppelt, daß der Ring als Master bzw. als Referenz für die Wanne zur Kontrolle der Winkelgeschwindigkeit dient. Der Träger ist bevorzugt in ein im wesentlichen selbsttragendes, spindelförmiges Gehäuse integriert, welches mit zwei nebeneinanderliegenden Öffnungen für den Strahleneinfall in das Innere auf die beiden Reflektoren versehen ist, oder zur Abstrahlung hochenergetischer Strahlung von dort nach Außen bzw. zu deren Empfang und Weiterleitung ins Innere dient.
Beschreibung[de]
Die Erfindung betrifft eine Trägervorrichtung eines Reflektorsystems mit einem drehbar gelagerten Primärspiegel-Träger, an welchem weitere Spiegel und Auswerte-Einrichtungen angeordnet sind, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschrieben ist.
Eine derartige Reflektorträgervorrichtung ist aus der Veröffentlichung SPIE, Vol. 1236, Advanced Technology Optical Telescopes IV (1990) Seite 90 ff. bekannt. Hierbei sind zwei rotationssymmetrische Primärspiegel als astronomisches Instrument in einem vorgegebenen Abstand auf einem gemeinsamen Träger angeordnet. Mit Hilfe von Umlenkspiegeln werden die reflektierten Strahlen auf einen gemeinsamen Fokus gebracht. Auf dem Träger befinden sich ferner Mehrfach-Umlenkspiegel sowie ein Schutzgehäuse.
Die gesamte Masse des Trägers, der Spiegel sowie der Aufbauten ruht auf zwei Schwenklagern eines Drehtellers, der in der Horizontalebene bewegbar ist. Da die Schwenklager systembedingt mit dem gesamten Gewicht belastet sind, besteht die Gefahr, daß nicht zuletzt wegen der Eigenvibration und Frequenz der optischen und mechanischen Vorrichtungen bei einer Neigungsbewegung negative Auswirkungen auf die Bildentstehung auftreten, was nur durch kostenaufwendige, technisch schwierige Gegenmaßnahmen eingegrenzt werden kann. Da zunehmende Primärspiegeldurchmesser und die damit verbundenen zusätzlichen Hilfseinrichtungen zu einem starken Anwachsen der Masse führen, ist es schwierig, Schwenklager bereitzustellen, welche diese Massen unter Einhaltung der geforderten Parameter aufnehmen können. Insbesondere für Großteleskope, aber auch für in anderer Weise genutzte Reflektorsysteme mit Durchmessern von mehr als 8 Metern, ist die bekannte Trägervorrichtung daher wenig geeignet.
Eine gattungsgemäße Trägervorrichtung ist in der Literaturstelle H. Hügenell "Das Große Auge zum All: Der Zentralachsenspiegler - ZAS", 1989, Seiten 22 bis 25, beschrieben. Der Träger für ein Reflektorteleskop ist hierbei mit einer großen Auflagefläche in einer der sphärischen Form des Trägers angepaßten, ortsfesten Wanne hydrostatisch derart gelagert, daß er um die Elevationsachse schwenkbar ist. Der Träger weist an zwei diametral gegenüberliegenden Enden koaxial zur Elevationsachse jeweils einen Kreiszylinder auf, die drehbar jeweils in einer Lagerschale angeordnet sind und über einen Drehantrieb verfügen. Die Lagerschalen befinden sich in einem konzentrisch zur Wanne angeordneten Ring, der um die Elongationsachse drehbar ist, und der ebenfalls über einen Antrieb verfügt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Trägervorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, bei welcher Reflektoren und damit zusammenwirkende Umlenkspiegel und Auswerteeinrichtungen mit besonders großen Durchmessern und Massen zuverlässig gelagert werden können, wobei eine nicht vignettierte Bildentstehung beim Einsatz als astronomisches Instrument und ein ungestörter Strahlengang sowohl empfangsseitig aber auch in Abstrahlrichtung gewährleistet sind.
Diese Aufgabe wird gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Ein Grundgedanke der Erfindung besteht demnach darin, die Lagerung des eigentlichen Trägers auf zwei separate Komponenten zu verteilen, wobei über eine Komponente die Hauptmasse abgeleitet wird. Die zweite Komponente ist auf diese Weise mechanisch entlastet und kann daher hochgenau angesteuert werden. Eine Drehbewegung erfolgt daher, ausgehend von den entlasteten Schwenklagern im Bereich der Elongationsachse, unter Nachführung der die Hauptmasse tragenden Lagerwanne.
Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß der die beiden Reflektoren aufnehmende Träger eine koaxial zur Elevationsachse angeordnete, ringförmige Ummantelung aufweist, die als Drehführung und als mechanische Versteifung dient, und daß die Ummantelung in einer entsprechenden, als Führungsgegenstück dienende Rinne, in der Wanne geführt ist.
Damit wird der Vorteil erreicht, daß eine exakte, reibungsarme und großflächige Kräfte aufnehmende Führung des Trägers bei einer sogenannten altazimutalen Nachführung vorhanden ist. Außerdem dient die Ummantelung auch zur Stabilisierung der Rotation des Trägers.
Es ist besonders zweckmäßig, daß in dem Bereich, in dem Träger in seine hydrostatische Lagerung in der Wanne übergeht, ein auf die Ummantelung wirkendes Drehantriebsaggregat angeordnet ist.
Darüber hinaus kann es vorteilhaft sein, daß das Drehantriebsaggregat zwei koaxiale Antriebsräder aufweist, welche mit vorgegebenen Spuren auf der Ummantelung zusammenwirken.
Um sicherzustellen, daß bei einer Drehung der Schale und des Rings nicht gegenseitig mechanische Störungen übertragen werden, sondern ohne unerwünschte gegenseitige Beeinflussung exakt kontrollierbar sind, besteht eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung darin, daß das die Wanne aufnehmende Bett und der die Schwenklager tragende Ring durch eine ringförmige Betonummantelung getrennt sind.
Eine andere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß der Träger in ein geschlossenes, im wesentlichen selbsttragendes, spindelförmiges Gehäuse integriert ist, welches mit zwei nebeneinanderliegenden Öffnungen für den Strahleneinfall in das Innere auf die beiden Reflektoren oder zum Empfang oder zur Abstrahlung hochenergetischer Strahlung versehen ist.
Darüber hinaus ist als Witterungsschutz, gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung, vorgesehen, daß die gesamte Reflektorträgervorrichtung einschließlich Träger, Wanne und Ring von einem als flache Kugelkalotte ausgebildeten Kuppelbau überdacht sind, daß der Kuppelbau in einem ortsfesten Betonring hydrostatisch in der Horizontalebene drehbar gelagert ist, und daß der Betonring über starke, hartgummielastische Puffer vom übrigen ortsfesten Fundament getrennt ist.
Eine besonders zweckmäßige Führung des Kuppelbaus wird dadurch erreicht, daß er über ein Lagerbett in der Stirnseite der Betonwand drehbar angeordnet ist, und daß die ortsfeste Lagerung hydraulisch oder pneumatisch in eine Schiebelagerung überführbar ist.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles weiter beschrieben.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Vertikalquerschnitt durch ein Reflektorträgersystem eines Spiegelteleskops.
Fig. 2 zeigt schematisch eine Draufsicht auf das Reflektorträgersystem gemäß Fig. 1;
Fig. 3 und Fig. 4 zeigen jeweils schematisch einen Querschnitt durch die Reflektoren des Reflektorträgersystems gemäß Fig. 1 und 2 mit unterschiedlichen Reflektoranordnungen;
Fig. 5 und Fig. 6 zeigen jeweils schematisch Einzelheiten der Reflektoranordnung gemäß Fig. 4;
Fig. 7 zeigt eine perspektivische, teilweise geschnittene Darstellung des Reflektorträgersystems gemäß Fig. 1 und 2;
Fig. 8 zeigt schematisch in perspektivischer, teilweise geschnittener Gesamtansicht ein Spiegelteleskop und
Fig. 9 bis 11 zeigen jeweils Einzelheiten A, B und C der Lagerung gemäß Fig. 8.
Fig. 1 veranschaulicht ein Reflektorträgersystem 12 für den Einsatz als Spiegelteleskop, welches zwei Reflektoren (Objektiv) 5 und 7 aufweist. Es handelt sich um ein sog. Großteleskop, bei welchem jeder Primärspiegel 5, 7 einen Durchmesser von mehr als 8 m hat. Eine optimale Anpassung an den bekannten Beugungseffekt der die Erde umspannenden Atmosphäre wird mit Apertur-Durchmessern von ca. 15 m erreicht.
Das Reflektorträgersystem 12 ist einerseits um die Elevationsachse 120 und andererseits innerhalb einer Horizontalebene, die normal zur Zeichenebene verläuft, drehbar gelagert. Um die Darstellung übersichtlich zu halten, sind in der Fig. 1 die ortsfesten Lagervorrichtungen, auf welchen sich das Reflektorträgersystem abstützt, nicht wiedergegeben. Sie sind in den Fig. 8 bis 11 im einzelnen beschrieben.
Das Reflektorträgersystem 12 weist ein geschlossenes, im wesentlichen selbsttragendes, spindelförmiges Gehäuse auf, das mit zwei nebeneinanderliegenden Öffnungen 16, 17 für den Strahleneinfall/ -ausfall in das Innere auf die beiden Primärspiegel 5, 7 versehen ist. Außerdem weist das Reflektorträgersystem 12 konzentrisch zur Elevationsachse 120 jeweils endseitig einen Kreiszylinder 10, 13 auf, dessen Außenmantel jeweils zur reibungsarmen Lagerung für die Rotationsbewegung um die Elevationsachse 120 dient und über dessen Innenraum jeweils ein Zugang in das Gehäuse möglich ist. Eine koaxial zur Elevationsachse 120 angeordnete, ringförmige Ummantelung 11 dient zur Führung und als Tragrahmen.
Ein als optisches Instrument eingesetztes Spiegelteleskop umfaßt neben den beiden Primärspiegeln 5, 7 zwei separate Sekundär-Umlenkspiegel 2, 3 sowie zwei separate Tertiär-Umlenkspiegel 6, die in der Weise angeordnet sind, daß die Strahlung beider Primärspiegel 5, 7 auf einen gemeinsamen Nasmith-Fokus 4 in der Elevationsachse 120 gebündelt wird.
Bei den beiden Reflektoren 5, 6 und den jeweils zugeordneten Sekundär- Umlenkspiegeln 2, 3 handelt es sich um sog. Off-Axis-Spiegel, d. h. ihre Oberflächen stellen Flächenausschnitte eines hypothetischen großen, asphärischen Spiegelkörpers 126 (Fig. 3); SM (Fig. 7) dar. Der Bereich der einfallenden Strahlung ist mit 123 bzw. 124 bezeichnet und die virtuellen Brennpunkte sowie der Primärfokus sind mit den Bezugszeichen 8, 9 bzw. 1 versehen. Die beiden tertiären Umlenkspiegel 6 sind im Unterschied zu den Sekundär- Umlenkspiegeln 2, 3 plan ausgebildet.
Aus der Draufsicht gemäß Fig. 2 in Lichteinfallsrichtung wird der Bereich 14, 15 der Reflexion für die Primärspiegel 5, 6 ersichtlich, der jeweils schraffiert dargestellt ist.
Weitere Einzelheiten der optischen Einrichtung werden nachfolgend anhand der Fig. 3 und 4 erläutert. Die Darstellung gemäß Fig. 3 dient hierbei lediglich zur Erläuterung der in der Fig. 4 dargestellten endgültigen Situation der Primärspiegel 5, 6 im Reflektorträgersystem 12. Anders ausgedrückt ist in der Fig. 3 lediglich eine für die endgültige Konzeption zweckmäßige Zwischenüberlegung dargestellt.
Gemäß diesem gedanklichen Zwischenschritt sind die beiden Reflektoren 5&min;, 7&min; mit den einander zugewandten Rändern jeweils in einem vorgegebenen Abstand a von der gemeinsamen optischen Achse (OA) 125 entfernt. Die Fig. 3 zeigt ferner mit 126 denjenigen hypothetischen, asphärischen und rotationssymmetrisch ausgebildeten Reflektor, aus welchem die beiden Reflektoren 5&min;, 7&min; um den Abstand a versetzt zur optischen Achse 125 "herausgeschnitten" sind. Der hypothetische Brennpunkt des hypothetischen, asphärischen und rotationssymmetrischen Reflektors 126 ist mit F&min; und seine äußeren Randstrahlen, die in großes Öffnungsverhältnis veranschaulichen, sind mit 41 bzw. 44 bezeichnet (hier bei einem Hyperbolspiegel). Sie stimmen an den einander abgewandten äußeren Rändern der Reflektoren 5&min;, 7&min; mit deren äußeren Randstrahlen überein. Die an den einander zugewandten Rändern der Reflektoren 5&min;, 7&min; einfallenden, inneren Randstrahlen sind mit 42 bzw. 43 bezeichnet. Sie begrenzen einen Totbereich A, der sich aus der paarweisen einen Abstand einhaltenden Anordnung der beiden Reflektoren 5&min;, 7&min; ergibt. Die Bildebene (Fokus) F des hypothetischen Großspiegels (Hyperbolspiegel) ist systembedingt auch die gemeinsame Bildebene der beiden Reflektoren 5&min;, 7&min;. Mit f ist die Brennweite des hypothetischen Großspiegels bzw. der Spiegelkombination der beiden Reflektoren 5&min;, 7&min; bezeichnet. Die Bildebene F weist ein Rastermaß s auf. Bei Verwendung einer anderen Oberflächenform des Großspiegels 126 ändern sich auch analog die Strahlengänge.
Die Grundkurven der beiden Reflektoren 5&min;, 7&min; sind vollkommen identisch, weil sie mit gleich großem Durchmesser und dem gleichen Abstand a von der optischen Achse des hypothetischen Großspiegels 126 entfernt aus diesem "herausgeschnitten" sind. In der Praxis sind die Reflektoren 5&min;, 7&min; zur Erzeugung von großflächigen Reflektoren aus einzelnen Segmenten zusammengesetzt (vgl. Fig. 7), die jeweils einzeln justierbar sind. Für erdgebundene Systeme können die Segmente aus Quarz hergestellt sein. Ihre Tragstruktur weist Hohlräume auf, die zur gezielten Temperaturkonstanthaltung von einem Kühlgas durchflutet werden können, wobei ein Kühlmittelaustausch über Bohrungen stattfinden kann.
Um die in Fig. 4 dargestellte Endlage bei Verwendung eines hyperbolisch geformten Großspiegels 126 zu erreichen, werden die Reflektoren 5, 7 im Vergleich zu ihrer ursprünglichen hypothetischen Lage im hypothetischen Großspiegel 126 in einem Abstand b von der optischen Achse 125 angeordnet, der größer ist als der optische Abstand a. Außerdem sind die beiden Reflektoren 5, 7 symmetrisch zur optischen Achse 125 jeweils um einen Winkel α zur optischen Achse 125 in der Weise geneigt, daß diejenigen Randstrahlen 420 bzw. 430, die der optischen Achse 125 am nächsten liegen, sich in einem Abstand auf ihr schneiden, der größer ist als die Brennweite f des hypothetischen großen Reflektors 126. Auf diese Weise wird der Totbereich A&min; der Beobachtung eliminiert. Die Neigung der Reflektoren 5, 7 um den Winkel α zur optischen Achse 125 entfällt bei Verwendung anders geformter Großspiegel- Oberflächen. Außerdem ergibt sich aus der Überlagerung der von beiden Primärspiegeln 5, 7 reflektierten Strahlen eine aus unterschiedlichen Winkeln durchgeführte Objektabbildung in der Fokalebene, welche innerhalb eines optimalen Bildrastermaßes ein Interferenzbild dieses Objektes ermöglicht. Beispielsweise ergibt sich bei einem Durchmesser der beiden Reflektoren 5, 7 von jeweils 15 m eine Gesamt-Lichtintensität eines äquivalenten, einstückigen Primärspiegels mit 21,21 m Durchmesser.
In der Fig. 4 sind die hypothetischen Brennpunkte der beiden Off- Axis-Hyperbol-Reflektoren 5, 7 mit F&min;&sub5; bzw. F&min;&sub7; bezeichnet. Sinngemäß in gleicher Weise, wie diese Reflektoren 5, 7 aus dem hypothetischen Großspiegel 176 abgeleitet sind, gehen auch die beiden Sekundär-Umlenkspiegel 2, 3 auf einen gemeinsamen hypothetischen Spiegel SM (Fig. 7) zurück, der erforderlich wäre, um das reflektierte Licht des hypothetischen Großspiegels 126 zum sog. Cassegrain- oder Nasmith-Fokus (oder anderen, weiteren gemeinsamen Brennpunkten) zu reflektieren. Die beiden Sekundär-Umlenkspiegel 2, 3 bestehen demnach aus Teilflächen einer konvex gekrümmten hypothetischen Spiegeloberfläche, die von deren optischen Achse beabstandet sind und die so bemessen sind, daß sie die Reflexionsstrahlen der Reflektoren 5, 7 über die planen Tertiärspiegel 6 den gewünschten Brennpunkt 4 (Fig. 1) oder unmittelbar einen Cassegrain-Fokus CF in der optischen Achse 125 (Fig. 5) erzeugen.
Die Fig. 5 veranschaulicht ferner am Beispiel eines Primär- Reflektors 5, daß nicht nur die beiden Primärspiegel aus separat ansteuerbaren und justierbaren, wabenförmigen Segmenten 19 zusammengesetzt sind, sondern auch unter Anpassung der Größenverhältnisse die Sekundär-Umlenkspiegel 2 bzw. 3. Um die Darstellung übersichtlich zu halten, ist in der Fig. 5 jeweils nur ein einziges Segment 19 bzw. 18 im Primärspiegel 5 bzw. Sekundärspiegel 2 wiedergegeben.
Ergänzend zeigt die Fig. 6, auf welche Weise durch Aneinanderreihung von wabenförmigen Elementen 18 eine ununterbrochene Reflektorfläche erhalten wird. Die exakte Ausrichtung auf den jeweiligen Brennpunkt erfolgt mittels rechnergesteuerter Aktuatoren.
Die Fig. 7 veranschaulicht in perspektivischer Darstellung, auf welche Weise eine Reflektoranordnung gemäß Fig. 5 zu einer paarweisen Anordnung ergänzt und innerhalb des Spiegelträgersystems 12 angeordnet ist. Der hypothetische Reflektor, aus welchem die beiden Sekundär-Umlenkspiegel 2, 3 abgeleitet sind, ist zur Ergänzung der vorstehenden Ausführungen in die Fig. eingezeichnet und mit SM bezeichnet.
Die nachfolgend beschriebenen Figuren stehen im wesentlichen im Zusammenhang mit der drehbaren Lagerung des Reflektorträgersystems 12.
Gemäß Fig. 8 ist das spindelförmige Gehäuse des Reflektorträgersystems 12 in einer dichten, kreisrunden Wanne 22 auf einem Flüssigkeitsfilm gelagert. Der effektive Flüssigkeitslagerungsbereich ist mit 21 bezeichnet. Die Wanne 22 ist selbst wieder hydrostatisch in einem Betonbett in der Horizontalebene drehbar gelagert und mit einer ortsfesten, ringförmigen Betonummantelung 23 umgeben. Diese bildet zusammen mit einem äußeren Betonring 25 ein Fundament und eine konzentrische Führung für einen drehbar gelagerten Ring 24, welcher mit zwei Lagerschalen 20 für die Kreiszylinder 10, 13 des Reflektorträgersystems 12 versehen ist.
Sowohl der Ring 24, als auch die Wanne 22 sind jeweils separat hydrostatisch gelagert, so daß die Wirkung ihrer Eigenmassen vernachlässigbar wird. Außerdem sind der Ring 24 und die Wanne 22 jeweils mit einem Antrieb beaufschlagt über welchen sie in eine Rotationsbewegung in der Horizontalebene versetzt werden können. Beide Antriebe sind in der Weise elektronisch gekoppelt, daß der Ring 24 als Master bzw. als Referenz für die Wanne 22 zur Kontrolle der Winkelgeschwindigkeit während einer gemeinsamen Rotation um die Elongationsachse des Reflektorträgersystems 12 dient.
Durch die Betonummantelung 23 ist sichergestellt, daß die Drehantriebskräfte für den Ring 24 und die Wanne 22 einander nicht stören, sondern ohne unerwünschte gegenseitige Beeinflussung exakt kontrollierbar sind.
Bei diesen zwei separaten und elektronisch gekoppelten Lagerungs- und Antriebssystemen nimmt die Wanne 22 die Hauptlast des Reflektorträgersystems 12 auf. Die Lager 20 der Kreiszylinder 10, 13 sind im Vergleich hierzu entlastet. Über sie wird auf diese Weise eine exakte Steuerung der sog. altazimutalen Nachführung am Himmel ermöglicht. Für die Bewegung um die Elevationsachse 120 wird die ringförmige Ummantelung 11 des Reflektorträgersystems 12 mit einem weiteren Antrieb 30 (Fig. 9) versehen. Die Ummantelung 11 dient dabei auch zur Stabilisierung der Rotation des Spiegelträgersystems 12. Das Drehantriebsaggregat 30 ist dort angeordnet, wo das Reflektorträgersystem 12 in seine hydrostatische Lagerung in der Wanne 22 übergeht.
Wie die Fig. 9 veranschaulicht, umfaßt das Drehantriebsaggregat 30 zwei koaxiale Antriebsräder 127, beispielsweise Zahnräder, welche mit entsprechenden Gegenstücken bzw. vorgegebenen Spuren 31 auf der ringförmigen Ummantelung 11 zusammenwirken.
Die Fig. 8 veranschaulicht ferner, daß das gesamte Reflektorträgersystem 12, die Wanne 22 und der Ring 24 zusammen mit der Betonummantelung 23 und dem Fundament 25 von einem als Witterungsschutz dienenden Kuppelbau (Schutzdom) 28 überdacht sind. Der Kuppelbau 28 ist als flache Kugelkalotte ausgebildet und konzentrisch über der gesamten Anlage platziert. Er ist im Bereich von schlitzförmigen Öffnungen (nicht dargestellt), welche für den Lichteinfall erforderlich sind, von der Zenith-Position des Teleskops bis hin zur tiefsten Winkelpositionierung der optischen Öffnungen zum Horizont mit einem einzigen Verschlußmechanismus wahlweise lückenlos verschließbar. Die Öffnungen sind schlitzförmig ausgebildet, so daß sich zwischen diesen Öffnungen eine zur Kugelkalotte gehörende Mantelfläche erstreckt. Der Verschlußmechanismus erfährt auf diese Weise eine Stabilisierung, weil die überspannende Verschlußbreite genau in der Mitte und längs des Verschlußweges eine feste Auflage bietet.
Der Kuppelbau 28 ist in einem ortsfesten Betonring 27 hydrostatisch in der Horizontalebene drehbar gelagert. Über die ringförmige Betonwand 27 wird die Masse des Kuppelbaus 28 ins Erdreich abgetragen.
Wie die Fig. 10 und 11 im einzelnen zeigen, ist der Betonring 27 über starke, hartgummielastische Puffer 26, die kreisringsförmig angeordnet sind, vom Fundament 25 getrennt. Mit 29 ist das Erdreich außerhalb der gesamten Anlage bezeichnet.
Der Kuppelbau 28 umfaßt ein Tragwerk 34 sowie eine Außenverkleidung 35. Die Führung in der ringförmigen Betonwand 27 erfolgt über ein Lagerbett 33 in der Stirnseite der Betonwand 27, in welches ein am Kuppelbau 28 angeordneter Hohlkörper 32 eingreift. Der Hohlkörper 32 und das Lagerbett 33 wirken in der Weise hydraulisch oder pneumatisch zusammen, daß der Kuppelbau 28 im Ruhezustand auf der Stirnseite der Betonwand 27 fest aufliegt. Wenn der Kuppelbau 2 eine Rotationsbewegung ausführen soll, wird das Lager hydraulisch bzw. pneumatisch beaufschlagt, so daß eine reibungsarme Drehbewegung stattfinden kann.
Im übrigen ist im Inneren der Kreiszylinder 10, 13 eine ständig horizontal ausgerichtete und vibrationsarm gelagerte Innenplattform angeordnet, die so weit ins Innere des Reflektorträgersystems 12 hineinragt, daß darauf die für den Nasmith-Fokus erforderlichen Instrumente und Geräte bedienungsfreundlich untergebracht werden können.
Anspruch[de]
1. 1. Reflektor-Trägervorrichtung mit einem drehbar gelagerten Primärspiegel-Träger, an welchem weitere Spiegel und Auswerte-Einrichtungen angeordnet sind, bei welcher der Träger mit einer großen Auflagefläche in einem ortsfesten Bett hydrostatisch in der Weise gelagert ist, daß er um die Elongationsachse schwenkbar ist, und bei welcher der Träger an zwei diametral gegenüberliegenden Enden koaxial zur Elevationsachse jeweils einen Kreiszylinder aufweist, die drehbar jeweils in einer Lagerschale angeordnet sind, wobei sich die Lagerschalen auf einem drehbar, konzentrisch zur Wanne angeordneten Ring befinden, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanne (22) hydrostatisch derart in einem ortsfesten Bett gelagert ist, daß sie in der Horizontalebene drehbar ist, daß die Form des Trägers (12) von einer Sphäre abweicht und die Form der Wanne (22) unter Anpassung an die Trägerform nicht sphärisch ausgebildet ist, und daß die Wanne (22) und der Ring (24) gemeinsam um die Elongationsachse drehbar sind, wobei die Bewegung des Ringes (24) als Referenz für die Kontrolle der Winkelgeschwindigkeit dient.
2. 2. Reflektor-Trägervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (12) zwei Primärspiegel (5, 7) aufweist.
3. 3. Reflektorträgervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die Primärspiegel aufnehmende Träger (12) eine koaxial zur Elevationsachse (120) angeordnete, ringförmige Ummantelung (11) aufweist, die als Drehführung und mechanische Versteifung dient, und daß die Ummantelung (11) in einer entsprechenden, als Führungsgegenstück dienenden Rinne in der Wanne (22) geführt ist.
4. 4. Reflektorträgervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Bereich, in dem der Träger (12) in seine hydrostatische Lagerung in der Wanne (22) übergeht, ein auf die Ummantelung (11) wirkendes Drehantriebsaggregat (30) angeordnet ist.
5. 5. Reflektorträgervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehantriebsaggregat (30) zwei koaxiale Antriebsräder (127) aufweist, welche mit vorgegebenen Spuren (31) auf der Ummantelung (11) zusammenwirken.
6. 6. Reflektorträgervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das die Wanne (22) aufnehmende Bett und der die Schwenklager (20) tragende Ring (24) durch eine ortsfeste, ringförmige Betonummantelung (23) getrennt sind.
7. 7. Reflektorträgervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das der Träger (12) in ein geschlossenes, im wesentlichen selbsttragendes, spindelförmiges Gehäuse integriert ist, welches mit zwei nebeneinanderliegenden Öffnungen (16, 17) für den Strahleneinfall in das Innere auf die beiden Primärspiegel (5, 7) oder von dort nach außen versehen ist.
8. 8. Reflektorträgervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie einschließlich Träger (12), Wanne (22) und Ring (24) von einem Kuppelbau (28) überdeckt sind, daß dieser in einem ortsfesten Betonring (27) hydrostatisch in der Horizontalebene drehbar gelagert ist, und daß der Betonring (27) über Puffer (26) vom übrigen ortsfesten Fundamente (25) getrennt ist.
9. 9. Reflektorträgervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kuppelbau (28) über ein Lagerbett (33) in der Stirnseite des Betonrings (27) drehbar angeordnet ist, und daß die Lagerung hydraulisch oder pneumatisch in der Weise ansteuerbar ist, daß wahlweise eine Schiebelagerung oder eine schiebefeste Lagerung vorhanden ist.
