DE69014280T2

DE69014280T2 - Drive head for a rotatable scanner.

Info

Publication number: DE69014280T2
Application number: DE69014280T
Authority: DE
Inventors: Martin Edward Humphries
Original assignee: Matra Marconi Space UK Ltd
Current assignee: Matra Marconi Space UK Ltd
Priority date: 1989-11-18
Filing date: 1990-10-05
Publication date: 1995-04-06
Anticipated expiration: 2010-10-06
Also published as: EP0429170A2; DE69014280D1; GB8926130D0; EP0429170A3; EP0429170B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Antriebskopf für einen drehbaren Abtaster, insbesondere, aber nicht ausschließlich, zur Benutzung mit einem Weitwinkel-Abtastsystem.The invention relates to a drive head for a rotary scanner, particularly, but not exclusively, for use with a wide-angle scanning system.

Weitwinkelsysteme, die einen drehbaren Abtaster benutzen, erfordern die Benutzung eines Antriebskopfmechanismus für den drehbaren Abtaster. Es besteht ein Bedarf nach einem solchen Antriebskopf-Aufbau, der in der Lage ist, über einen weiten Bereich von Abtastwinkeln zu arbeiten, der eine lange Lebensdauer besitzt, der schnell komplexe Abtastmuster bearbeiten kann, der in der Lage ist, eine schnelle Bewegung mit hoher Positionsgenauigkeit durchzuführen, und der eine geringe Masse besitzt und eine niedrige Leistung erfordert. Vorzugsweise sollte ein solcher Antriebskopf wahlweise in der Lage sein, eine volle Momentenkompensation zu bewirken.Wide angle systems using a rotary scanner require the use of a drive head mechanism for the rotary scanner. There is a need for such a drive head structure that is capable of operating over a wide range of scanning angles, that has a long life, that can quickly process complex scanning patterns, that is capable of rapid motion with high positional accuracy, and that is low mass and requires low power. Preferably, such a drive head should optionally be capable of providing full moment compensation.

Die US-A-40 76 191 beschreibt ein Lager und einen Antriebsmechanismus mit vorbelasteten Rollberührungslagern, die vorzugsweise als Kugellager ausgebildet sind. Die Vorbelastung vermeidet eine axiale Gleitbewegung.US-A-40 76 191 describes a bearing and a drive mechanism with preloaded rolling contact bearings, which are preferably designed as ball bearings. The preload prevents axial sliding movement.

Die JP-A- 61 267 402 beschreibt eine motorgetriebene Antenne, die mit einem Kodiergerät ausgestattet ist, um den Richtwinkel der Antenne zu detektieren. Das Kodiergerät besitzt einen Winkeldetektor, der auf der Antennenwelle gelagert ist und einen Motorwinkeldetektor, der auf einer sich drehenden Welle des Antriebsmotors montiert ist. Das Spiel zwischen der Welle des Antriebsmotors und der Antennenwelle wird durch zwei Detektoren gemessen.JP-A-61 267 402 describes a motor-driven antenna, which is equipped with an encoder to detect the pointing angle of the antenna. The encoder has an angle detector which is mounted on the antenna shaft and a motor angle detector which is mounted on a rotating shaft of the drive motor. The play between the shaft of the drive motor and the antenna shaft is measured by two detectors.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Antriebskopf für einen drehbaren Abtaster vorgesehen, der folgende Teile aufweist: eine erste Antriebswelle, deren eines Ende mit einer drehbaren Abtast plattform verbindbar ist, um diese Plattform zu drehen; ein erstes Winkelberührungslager, das drehbar die erste Antriebswelle abstützt, einen ersten Motor, der den Antrieb auf die erste Antriebswelle überträgt; und einen Drehstellungswandler hoher Auflösung, der die Winkelposition der ersten Antriebswelle erfaßt, wobei der Antriebskopf dadurch gekennzeichnet ist, daß das erste Winkelberührungslager eine erste Winkelberührungs- Lagereinheit aufweist, die am Ende der ersten Antriebswelle oder in der Nähe hiervon angeordnet ist und außerhalb des Abtastkopfes liegt, wobei die erste Winkelberührungs-Lagereinheit in einem Gehäuse des Aufbaus im Betrieb selbstausrichtend angeordnet ist, daß eine weitere Lagereinheit am anderen Ende der ersten Antriebswelle oder in der Nähe hiervon angeordnet ist, wobei das andere Ende im Inneren des Abtastkopfes liegt, und wobei die weitere Lagereinheit im Gehäuse des Aufbaus untergebracht ist und teilkugelförmig im Querschnitt konkav ausgebildet ist, daß ein Lageroberflächen-Sitzring am Gehäuse angeordnet ist und ein komplementärer, damit zusammenwirkender, teilkugelförmiger im Querschnitt konvexer, äußerer Lagerring einen Teil des ersten Kugellagers oder Rollenlagers bildet, dessen innerer Laufring an der ersten Antriebswelle oder benachbart zum äußersten Ende hiervon festgelegt ist, um sich damit zu drehen, daß der konkave Sitzring und der konvexe, äußere Laufring nach innen nach dem innersten anderen Ende der ersten Antriebswelle verjüngt verlaufen und relativ axial beweglich sind, und daß der Wandler zwei übereinandergefügte Scheiben aufweist, von denen die eine einen Rotor bildet und an der ersten Antriebswelle befestigt ist, um sich mit dieser zu drehen, während die andere Scheibe einen Stator bildet und fest am Gehäuse angeordnet ist, wobei der Wandler eine sich verändernde Ausgangsspannung liefert, die die relative Winkelstellung der ersten Antriebswelle anzeigt und aus der sich ändernden induktiven Übertragung zwischen den beiden Scheiben herrührt.According to the present invention, there is provided a drive head for a rotary scanner, comprising: a first drive shaft, one end of which is connectable to a rotary scanning platform for rotating this platform; a first angular contact bearing rotatably supporting the first drive shaft, a first motor transmitting drive to the first drive shaft; and a high resolution rotary position transducer that senses the angular position of the first drive shaft, the drive head being characterized in that the first angular contact bearing comprises a first angular contact bearing unit located at or near the end of the first drive shaft and external to the scanning head, the first angular contact bearing unit being self-aligning in operation in a housing of the assembly, a further bearing unit being located at or near the other end of the first drive shaft, the other end being internal to the scanning head, and the further bearing unit being housed in the housing of the assembly and being part-spherical and concave in cross-section, a bearing surface seat ring being located on the housing, and a complementary, cooperating, part-spherical and convex in cross-section outer bearing ring forming part of the first ball bearing or roller bearing, the inner race of which is mounted on the first drive shaft or adjacent the outermost end thereof for rotation therewith, the concave seat ring and the convex outer race tapering inwardly toward the innermost other end of the first drive shaft and being relatively axially movable, and the transducer comprising two superposed discs, one of which forms a rotor and is fixed to the first drive shaft for rotation therewith, the other disc forming a stator and being fixedly mounted to the housing, the transducer providing a varying output voltage indicative of the relative angular position of the first drive shaft and resulting from the varying inductive transfer between the two discs.

Vorzugsweise überträgt der erste Motor den Antrieb indirekt auf die erste Antriebswelle über ein erstes Zahnrad, welches fest mit einer ersten Abtriebswelle des Motors verbunden ist, um sich mit dieser ersten Abtriebswelle zu drehen, wobei ein weiteres Zahnrad an der ersten Antriebswelle am äußersten Ende hiervon oder in der Nähe davon festgelegt ist und die beiden Zahnräder miteinander in Eingriff stehen.Preferably, the first motor transmits drive indirectly to the first drive shaft via a first gear which is fixedly connected to a first output shaft of the motor for rotation with that first output shaft, a further gear being fixed to the first drive shaft at the outermost end thereof or in the vicinity thereof, the two gears being in mesh with each other.

Zweckmäßigerweise besitzt der Aufbau einen Momentenradmechanismus, der ein Momentenrad besitzt, das drehbar am inneren Ende der ersten Antriebswelle angeordnet ist, um sich um die gleiche Achse wie die erste Antriebsachse, aber im Gegensinn hierzu zu drehen, damit das Moment der ersten Antriebswelle kompensiert wird.Conveniently, the structure includes a torque gear mechanism having a torque gear rotatably mounted on the inner end of the first drive shaft to rotate about the same axis as the first drive shaft but in the opposite direction to it to compensate for the torque of the first drive shaft.

Vorzugsweise ist das Momentenrad drehbar am Gehäuse über eine zweite Antriebswelle gelagert und an einem Ende hiervon ist ein zweites Winkelberührungslager fest angeordnet.Preferably, the torque wheel is rotatably mounted on the housing via a second drive shaft and at one end of this a second angular contact bearing is fixedly arranged.

Zweckmäßigerweise besitzt der Aufbau Mittel, um das erste und zweite Winkelberührungslager zu entlasten, um hiervon die Last abzunehmen.The structure expediently has means for relieving the first and second angular contact bearings in order to take the load away from them.

Vorzugsweise weisen die Entlastungsmittel zwei langgestreckte Hebel auf, die jeweils schwenkbar an einem Ende am Gehäuse angelenkt sind, um sich seitlich nebeneinander quer über die koaxiale, in Längsrichtung verlaufenden Drehachsen von erster und zweiter Antriebswelle zwischen den gegenüberstehenden inneren Enden von erster und zweiter Antriebswelle zu erstrecken, wobei die Hebel zwischen einer Ruhestellung, in der sie von den gegenüberliegenden inneren Enden von erster und zweiter Antriebswelle im Abstand liegen und das erste und zweite Winkelberührungslager belastet ist, und einer Arbeitsstellung versetzbar, in der sie von den Schwenkenden verschwenkt sind, wobei der eine Hebel die erste Antriebswelle in Längsrichtung in der Drehachse gegen die Vorspannkraft der ersten Membran so versezte, daß der erste teilkugelförmige Sitzring aus der lasttragenden Berührung mit dem ersten teilkugelförmigen äußeren Laufring versetzt ist, um das erste Lager zu entlasten, während der andere Hebel die zweite Antriebswelle in Längsrichtung längs ihrer Drehachse gegen die Vorspannkraft der zweiten Membran so versetzt, daß der zweite teilkugelförmige Sitzring aus der lasttragenden Berührungsstellung mit dem zweiten teilkugelförmigen äußeren Laufring versetzt wird, um das zweite Lager zu entlasten.Preferably, the relief means comprise two elongate levers, each pivotably connected at one end to the housing to extend side by side across the coaxial, longitudinally extending axes of rotation of the first and second drive shafts between the opposing inner ends of the first and second drive shafts, the levers being displaceable between a rest position in which they are spaced from the opposing inner ends of the first and second drive shafts and the first and second angular contact bearings are loaded, and a working position in which they are pivoted from the pivot ends, the one lever displacing the first drive shaft longitudinally in the axis of rotation against the prestressing force of the first membrane in such a way that the first part-spherical seat ring is released from the load-bearing contact with the first part-spherical outer race is displaced to relieve the first bearing, whilst the other lever displaces the second drive shaft longitudinally along its axis of rotation against the preload force of the second diaphragm such that the second part-spherical seat ring is displaced from the load-bearing contact position with the second part-spherical outer race to relieve the second bearing.

Zum besseren Verständnis vorliegender Erfindung und um zu zeigen, wie die Erfindung ausgeführt werden kann, wird beispielsweise auf die beiliegende Zeichnung Bezug genommen. In der Zeichnung zeigen:For a better understanding of the present invention and to show how the invention can be carried out, reference is made, for example, to the accompanying drawing. In the drawing:

Fig. 1 ist ein Vertikalschnitt durch einen Antriebskopfaufbau gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;Fig. 1 is a vertical section through a drive head assembly according to a first embodiment of the present invention;

Fig. 2 ist ein Vertikalschnitt, der dem Schnitt nach Fig. 1 ähnlich ist, und zwar durch einen Antriebskopfaufbau gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;Fig. 2 is a vertical section, similar to that of Fig. 1, through a power head assembly according to a second embodiment of the present invention;

Fig. 3 ist eine Ansicht des Aufbaus gemäß Fig. 2 von oben undFig. 3 is a view of the structure according to Fig. 2 from above and

Fig. 4 ist eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung des Aufbaus gemäß Fig. 2 und 3Fig. 4 is an exploded perspective view of the structure according to Figs. 2 and 3

Ein Antriebskopf gemäß der Erfindung soll mit einem sich drehenden Abtaster arbeiten, und dieser Kopf wird im folgenden in Verbindung mit einem Aufbau beschrieben, der in einem Satellitenabtastsystem Anwendung findet als Träger für eine Mikrowellenantenne, die für einen weiten Bereich wissenschaftlicher Erdbeobachtung nützlich ist, beispielsweise für die Metereologie. Es ist jedoch klar, daß der Antriebskopf gemäß der Erfindung auch für zahlreiche andere Ausführungsformen von drehbaren Abtastern für Anwendungen auf Land, See oder in der Luft Anwendung finden kann.A drive head according to the invention is intended to operate with a rotating scanner, and this head is described below in connection with an arrangement which finds application in a satellite scanning system as a support for a microwave antenna useful for a wide range of scientific earth observation, for example for meteorology. It will be understood, however, that the drive head according to the invention can also find application for numerous other embodiments of rotating scanners for land, sea or air applications.

Ein Antriebskopfaufbau gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 1 der beiliegenden Zeichnung dargestellt. Der Antriebskopf weist eine erste Antriebswelle 1 auf, deren eines Ende mit einer sich drehenden Abtastplattform (nicht dargestellt) verbindbar ist, um diese zu drehen. Der Aufbau weist außerdem ein erstes Winkelkontaktlager auf, um drehbar die Antriebswelle 1 abzustützen. Ein erster Motor liefert den Drehantrieb für die Antriebswelle 1 und ein rotierender Positionswandler hoher Auflösung bewirkt eine Detektion der Winkelstellung der Antriebswelle 1.A drive head assembly according to a first embodiment of the invention is shown in Fig. 1 of the accompanying drawings. The drive head includes a first drive shaft 1, one end of which is connectable to a rotating scanning platform (not shown) for rotating it. The assembly also includes a first angular contact bearing for rotatably supporting the drive shaft 1. A first motor provides the rotary drive for the drive shaft 1 and a high resolution rotary position transducer provides detection of the angular position of the drive shaft 1.

Das erste Winkelkontaktlager weist eine erste Winkelkontakt-Lagereinheit 2 auf, die am Ende der Welle 1 oder in der Nähe hiervon angeordnet ist, welches Ende außerhalb des Aufbaus befindlich ist. Die Lagereinheit 2 ist in einem Gehäuse 3 montiert, das allgemein trommelförmig ausgebildet ist und sich im Betrieb selbst ausrichtet. Das erste Winkelkontaktlager weist außerdem eine weitere Lagereinheit 4 auf, die am anderen Ende 1b der Welle 1 oder in der Nähe hiervon angeordnet ist, wobei dieses andere Ende 1b innerhalb des Aufbaus angeordnet ist und die Lagereinheit 4 ist ebenfalls in einem Gehäuse 3 montiert.The first angular contact bearing comprises a first angular contact bearing unit 2 arranged at or near the end of the shaft 1, which end is located outside the structure. The bearing unit 2 is mounted in a housing 3 which is generally drum-shaped and is self-aligning in operation. The first angular contact bearing also comprises a further bearing unit 4 arranged at or near the other end 1b of the shaft 1, which other end 1b is located inside the structure and the bearing unit 4 is also mounted in a housing 3.

Die Lagereinheit 4 besitzt einen Lageroberflächensitzring 5 mit einem teilkugelförmigen konkaven Querschnitt, und dieser Sitzring ist fest am Gehäuse 3 angeordnet, und ein äußerer Lagerlaufring 8 komplementärer Gestalt, der hiermit zusammenwirkt, besitzt einen teilkugelförmigen konvexen Querschnitt und bildet einen Teil eines ersten Kugellagers oder Rollenlagers 7, dessen innerer Laufring 5 an der Welle 1 am äußersten Ende 1a oder in der Nähe hiervon festgelegt ist, um sich damit zu drehen. Der Sitzring 5 und der Laufring 6 sind nach innen nach dem innersten anderen Ende 1b der Welle 1 verjüngt ausgebildet und relativ axial beweglich. Vorzugsweise beträgt die Verjüngung etwa 30º gegenüber der Längsdrehachse 1c, die durch die Welle 1 verläuft. Jede Lagereinheit 2 und 4 weist ein Kugellager oder ein Rollenlager auf, welches einen wenigstens teilkugelförmigen Sitz für die Rollen oder Kugeln aufweist. Die Lagereinheiten 2 und 4 sind mit ihren jeweiligen Lagern vorzugsweise dadurch trockengeschmiert, daß sie mit Bleiionen plattierte Laufringe und Bleibronze-Laufringe oder -Käfige besitzen. Eine solche Trockenschmierung gewährleistet eine lange Lebensdauer, insbesondere unter harten Vakuumbedingungen im Raum.The bearing unit 4 has a bearing surface seat ring 5 with a part-spherical concave cross-section, and this seat ring is fixedly arranged on the housing 3, and an outer bearing race 8 of complementary shape, which cooperates therewith, has a part-spherical convex cross-section and forms part of a first ball bearing or roller bearing 7, the inner race 5 of which is fixed to the shaft 1 at the outermost end 1a or near thereto for rotation therewith. The seat ring 5 and the race 6 are tapered inwardly towards the innermost other end 1b of the shaft 1 and are relatively axially movable. Preferably the taper is about 30º with respect to the longitudinal axis of rotation 1c which passes through the shaft 1. Each bearing unit 2 and 4 comprises a ball bearing or a roller bearing which has an at least part-spherical seat for the rollers or balls. The bearing units 2 and 4 are preferably dry lubricated with their respective bearings by having lead ion plated races and lead bronze races or cages. Such dry lubrication ensures a long service life, especially under severe vacuum conditions in the room.

Der erste Motor ist ein elektrischer, bürstenloser Gleichstrom-Drehmomentmotor 10, der den Antrieb direkt oder indirekt auf die Welle 1 überträgt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel überträgt der Motor 10 den Antrieb direkt auf die Welle 1 über ein ersten Stirnrad 11, das fest auf einer ersten Ausgangswelle 12 des Motors 10 aufgesetzt ist, um sich mit der ersten Ausgangswelle 12 zu drehen. Zweckmäßigerweise ist das Stirnrad 11 auf der Welle 12 so gelagert, daß es sich relativ zur Welle begrenzt axial verschieben kann.The first motor is an electric, brushless DC torque motor 10, which transmits the drive directly or indirectly to the shaft 1. In the embodiment shown, the motor 10 transmits the drive directly to the shaft 1 via a first spur gear 11, which is fixedly mounted on a first output shaft 12 of the motor 10 in order to rotate with the first output shaft 12. The spur gear 11 is expediently mounted on the shaft 12 in such a way that it can move axially relative to the shaft to a limited extent.

Das außen verzahnte Stirnrad 11 steht in Eingriff mit einem Zahnkranz 13, der eine äußere Umfangsverzahnung aufweist und auf der Welle 1 am äußersten Ende 1a oder in der Nähe davon angebracht ist. Zu diesem Zweck besitzt der Zahnkranz 13 die Gestalt eines flachen Tellers, der in irgendeiner geeigneten Weise an der Welle 1 festgelegt ist. Das Stirnrad 11 und der Zahnkranz 13 haben ebenfalls eine Trockenschmierung und bilden eine Getriebekette ohne Spiel für die Welle 1. Zu diesem Zweck bestehen das Stirnrad 11 und der Zahnkranz 13 aus Polyimid, das mit Molybdän-Disulfid imprägniert ist. Im Betrieb kann eine sich drehende Abtastplattform direkt mit dem oberen Tellerabschnitt 13a des Zahnkranzes 13 verbunden werden.The externally toothed spur gear 11 is in mesh with a ring gear 13 which has external peripheral teeth and is mounted on the shaft 1 at the outermost end 1a or in the vicinity thereof. For this purpose, the ring gear 13 has the shape of a flat plate which is fixed to the shaft 1 in any suitable way. The spur gear 11 and the ring gear 13 also have dry lubrication and form a zero-play transmission chain for the shaft 1. For this purpose, the spur gear 11 and the ring gear 13 are made of polyimide impregnated with molybdenum disulfide. In operation, a rotating scanning platform can be connected directly to the upper plate portion 13a of the ring gear 13.

Der Wandler ist ein induktiver Positionswandler hoher Auflösung, der zwei übereinandergefügte Platten aufweist, von denen eine einen Rotor 14 bildet, der an der Welle 1 festgelegt ist, um sich mit dieser zu drehen, und die andere Scheibe bildet einen Stator 15, der am Gehäuse 3 festgelegt ist. Der Wandler liefert eine sich ändernde Ausgangsspannung, die die relative Winkel-Stellung der Welle 1 anzeigt, was von der sich ändernden Induktionsübertragung zwischen dem Rotor 14 und dem Stator 15 herrührt. Zu diesem Zweck können Rotor 14 und Stator 15 verschiedene Wicklungen aufweisen, die auf ihren gegenüberliegenden und zusammenwirkenden Oberflächen befindlich sind, und sie sind mit einer axialen Lochung versehen, wobei der innerste Endabschnitt 1b der Welle 1 als ein Nasenabschnitt 16 mit vermindertem Durchmesser ausgebildet ist, der durch die Rotor- und Statoröffnungen hindurchsteht.The transducer is a high resolution inductive position transducer comprising two superimposed plates, one of which forms a rotor 14 fixed to the shaft 1 for rotation therewith, and the other disc forming a stator 15 fixed to the housing 3. The transducer provides a varying output voltage indicative of the relative angular position of the shaft 1 resulting from the varying inductive transfer between the rotor 14 and the stator 15. For this purpose, rotor 14 and stator 15 may have different windings located on their opposing and cooperating surfaces and are provided with an axial perforation, the innermost end portion 1b of shaft 1 being formed as a nose portion 16 of reduced diameter which projects through the rotor and stator openings.

Der Aufbau besitzt außerdem eine erste, ringförmige, flexible Membran 17, die am äußeren Umfang des Gehäuses 3 oder in der Nähe hiervon festgelegt ist, und die außerdem am inneren Umfang oder in der Nähe hiervon mit dem äußeren Laufring 18 der Lagereinheit 4 verbunden ist. Die Membran 17 ist in Querrichtung felxibel, um die Lagereinheit 2 in der Weise vorzubelasten, daß der Sitzring 5 und der äußere Laufring 6 in Eingriff miteinander gelangen, während eine Bewegung der Lagereinheiten 2 und 4 und demgemäß eine Bewegung der Welle 1 möglich wird, an der die Einheiten 2 und 4 befestigt sind, wobei die Bewegung in Richtung der Längsachse 1c stattfinden kann. Zu diesem Zweck ist die Membran 17 als spiralförmig geschlitzte Scheibe aus einer Aluminiumlegierung oder aus Titan ausgebildet.The structure also has a first, annular, flexible diaphragm 17 which is fixed to the outer periphery of the housing 3 or in the vicinity thereof and which is also connected to the outer race 18 of the bearing unit 4 at the inner periphery or in the vicinity thereof. The diaphragm 17 is flexible in the transverse direction in order to preload the bearing unit 2 in such a way that the seat ring 5 and the outer race 6 come into engagement with one another while allowing movement of the bearing units 2 and 4 and, accordingly, movement of the shaft 1 to which the units 2 and 4 are attached, which movement can take place in the direction of the longitudinal axis 1c. For this purpose, the diaphragm 17 is designed as a spirally slotted disk made of an aluminum alloy or of titanium.

Der Aufbau nach der Erfindung weist vorzugsweise auch einen Momentenradmechanismus mit einem Momentenrad 19 auf, das drehbar am Gehäuse 3 am innersten Ende 1b der Welle 1 um die gleiche Achse 1c wie die Welle 1, aber in Gegenrichtung hierzu drehbar ist, um eine Kompensation für das Drehmoment der Welle 1 zu schaffen. Das Momentenrad 19 besitzt eine Innenverzahnung 19a, die mit einer Außenverzahnung eines zweiten Abtriebsrades 20 kämmt, das auf einer zweiten Abtriebswelle 21 des Motors 10 angeordnet ist. Die Welle 21 liegt koaxial zur Welle 12 und erstreckt sich in Gegenrichtung hierzu.The structure according to the invention preferably also comprises a torque gear mechanism with a torque gear 19 which is rotatable on the housing 3 at the innermost end 1b of the shaft 1 about the same axis 1c as the shaft 1 but in the opposite direction to provide compensation for the torque of the shaft 1. The torque gear 19 has an internal toothing 19a which meshes with an external toothing of a second output gear 20 which is arranged on a second output shaft 21 of the motor 10. The shaft 21 is coaxial with the shaft 12 and extends in the opposite direction thereto.

Das Momentenrad 19 ist drehbar am Gehäuse 3 über eine zweite Antriebswelle 22 gelagert, an deren einem Ende 22a es festgelegt ist, und eine Abstützung erfolgt durch ein zweites Winkelkontaktlager.The torque wheel 19 is rotatably mounted on the housing 3 via a second drive shaft 22, at one end 22a of which it is fixed, and is supported by a second angular contact bearing.

Das zweite Winkelkontaktlager weist eine zweite Winkelkontakt- Lagereinheit 23 auf, die am Ende 22a der Welle 22 oder in der Nähe hiervon angeordnet ist, und dies bildet die äußerste Stelle des Aufbaus. Die Lagereinheit 23 ist im Gehäuse 3 montiert und ist selbstausrichtend.The second angular contact bearing comprises a second angular contact bearing unit 23 which is arranged at or near the end 22a of the shaft 22 and this forms the outermost point of the structure. The bearing unit 23 is mounted in the housing 3 and is self-aligning.

Das zweite Winkelkontaktlager weist eine zusätzliche Lagereinheit 24 auf, die am anderen Ende 22b der Welle 22 oder benachbart hierzu angeordnet ist, und dieses Ende 22b liegt am weitesten im Aufbau innen. Die zusätzliche Lagereinheit 24 ist ebenfalls im Gehäuse 3 gelagert.The second angular contact bearing has an additional bearing unit 24 which is arranged at the other end 22b of the shaft 22 or adjacent thereto, and this end 22b is located furthest inward in the structure. The additional bearing unit 24 is also mounted in the housing 3.

Die zweite Winkelkontakt-Lagereinheit 23 weist ebenfalls einen teilkugelförmigen, im Querschnitt konkaven Lageroberflächensitzrig 25 auf, der am Gehäuse 3 befestigt ist und außerdem einen hiermit zusammenwirkenden komplementären teilkugelförmigen, im Querschnitt konkaven äußeren Lagerlaufring 26, der einen Teil eines zweiten Kugellagers oder Rollenlagers 27 bildet, dessen innerer Laufring 28 an der Welle 22 an deren äußerstem Ende 22a oder in der Nähe davon drehbar mit dieser Welle angeordnet ist. Der Sitzring 25 und der äußere Laufring 26 verjüngen sich nach innen unter einem Winkel von etwa 30º gegenüber der Drehachse 1c nach dem innersten Ende 22b der Welle 22, und sie sind relativ axial beweglich.The second angular contact bearing unit 23 also comprises a part-spherical, concave-in-cross-section bearing surface seat ring 25 secured to the housing 3 and also a cooperating, complementary part-spherical, concave-in-cross-section outer bearing race 26 which forms part of a second ball or roller bearing 27, the inner race 28 of which is mounted on the shaft 22 at or near the outermost end 22a thereof for rotation therewith. The seat ring 25 and the outer race 26 taper inwardly at an angle of about 30° to the axis of rotation 1c toward the innermost end 22b of the shaft 22 and are relatively axially movable.

Jede Lagereinheit 23 und 24 besitzt außerdem ein Kugellager oder ein Rollenlager mit einem wenigstens teilkugelförmigen Sitz für die Rollen oder Kugeln 29. Die Lagereinheiten 23 und 24 und die Lager sind ebenfalls trockenschmierend, und sie besitzen mit Bleiionen plattierte Laufringe und Blei-Bronze-Laufringe oder -Käfige.Each bearing unit 23 and 24 also has a ball bearing or a roller bearing with an at least partially spherical seat for the rollers or balls 29. The bearing units 23 and 24 and the bearings are also dry-lubricated and they have lead ion-plated races and lead-bronze races or cages.

Außerdem weist der Aufbau eine zweite, ringförmige, flexible Membran 30 auf, die am äußeren Umfang oder in der Nähe hiervon am Gehäuse 3 festgelegt ist, und die am inneren Umfang oder in der Nähe davon am äußeren Laufring 31 der Lagereinheit 24 festgelegt ist. Die Membran 30 ist ebenfalls quer zur Vorlast der zweiten Winkelkontakt-Lagereinheit 23 in der Weise flexibel, daß der Sitzring 25 und der äußere Laufring 26 gegeneinander und miteinander in Eingriff gebracht werden, während eine Bewegung der Lagereinheiten 23 und 24 möglich ist, so daß die Welle 22, an der die Lagereinheiten festgelegt sind, in Richtung der Drehachse 1c der Antriebswellen 1 und 22 in einem Ausmaß verschiebbar sind, der durch die Bewegung des äußeren Laufrings 26 relativ zu dem Sitzring 25 bestimmt wird. Die Membran 30 besteht wiederum aus einer spiralförmig geschlitzten Scheibe aus einer Aluminiumlegierung oder aus Titan.The structure also includes a second annular flexible diaphragm 30 which is secured to the housing 3 at or near the outer periphery and which is secured to the outer race 31 of the bearing unit 24 at or near the inner periphery. The diaphragm 30 is also flexible transversely to the preload of the second angular contact bearing unit 23 in such a way that that the seat ring 25 and the outer race 26 are brought against and into engagement with each other while movement of the bearing units 23 and 24 is possible, so that the shaft 22 to which the bearing units are attached can be displaced in the direction of the axis of rotation 1c of the drive shafts 1 and 22 to an extent which is determined by the movement of the outer race 26 relative to the seat ring 25. The diaphragm 30 in turn consists of a spirally slotted disk made of an aluminum alloy or of titanium.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, sind Federfinger 32 zwischen dem Gehäuse 3 und den äußeren Enden der Lagereinheiten 7 und 27 vorgesehen, um die jeweiligen Sitzringe 5 und 25 und die äußeren Laufringe 6 und 26 gegeneinanderzudrücken, so daß sie in Eingriff gelangen.As can be seen from Fig. 1, spring fingers 32 are provided between the housing 3 and the outer ends of the bearing units 7 and 27 in order to press the respective seat rings 5 and 25 and the outer races 6 and 26 against each other so that they come into engagement.

Das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß Fig. 2 bis 4 entspricht grundsätzlich dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, und deshalb sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Diese Teile werden im einzelnen nicht nochmals beschrieben. Der Hauptunterschied zwischen dem zweiten und dem ersten Ausführungsbeispiel besteht darin, daß beim zweiten Ausführungsbeispiel Mittel vorgesehen sind, um das erste und zweite Winkelkontaktlager zu entlasten und damit die Belastung wegzunehmen. Dies ist speziell dann nützlich, wenn der Aufbau gemäß der Erfindung beispielsweise für einen relativ großen Reflektor für einen Satelliten oder bei einer Anwendung in einem Raumfahrzeug benutzt werden soll. Durch Benutzung derartiger Entlastungsmittel können die Startbelastungen im Nebenschluß an den Lagern beider Wellen 1 und 22 vorbeigeführt werden, wodurch sich eine sehr starre und robuste Konstruktion während der Startphase ergibt. Da die Entlastungsmittel lösbar und damit umkehrbar sind, sind sie geeignet zur Benutzung bei einem Raumfahrzeug, das nach der Erde zurückkehren soll.The second embodiment of the invention according to Fig. 2 to 4 basically corresponds to the embodiment according to Fig. 1, and therefore like parts are provided with like reference numerals. These parts will not be described in detail again. The main difference between the second and the first embodiment is that in the second embodiment means are provided to relieve the first and second angular contact bearings and thus remove the load. This is particularly useful if the structure according to the invention is to be used for example for a relatively large reflector for a satellite or in a spacecraft application. By using such relief means the start loads can be guided in shunt around the bearings of both shafts 1 and 22, resulting in a very rigid and robust construction during the start phase. Since the relief means are detachable and thus reversible, they are suitable for use in a spacecraft that is to return to Earth.

Zu diesem Zweck weisen die Entlastungsmittel zwei langgestreckte Hebel 33 auf, von denen ein jeder an einem Ende 33a am Gehäuse 3 oder einem Modulteil 3a hiervon schwenkbar derart angelenkt ist, daß sich die beiden Hebel nebeneinander über die koaxialen, in Längsrichtung verlaufenden Drehachsen 1c der Wellen 1 und 22 zwischen den gegenüberliegenden innersten Enden 1b und 22b der Wellen 1 und 22 erstrecken. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Welle 22 mit einer Anlagescheibe 34 versehen, und die Welle 1 trägt eine Anlagescheibe 35.For this purpose, the relief means comprise two elongated levers 33, each of which is pivotally connected at one end 33a to the housing 3 or a module part 3a thereof, that the two levers extend side by side over the coaxial, longitudinally extending axes of rotation 1c of the shafts 1 and 22 between the opposite innermost ends 1b and 22b of the shafts 1 and 22. In the embodiment shown, the shaft 22 is provided with a bearing disc 34, and the shaft 1 carries a bearing disc 35.

Die Hebel 33 sind zwischen einer Ruhestellung und einer Arbeitsstellung versetzbar. In der Ruhestellung gemäß Fig. 2 liegen sie im Abstand von den benachbarten, einander gegenüberliegenden inneren Enden der Platten 34 und 35 der Antriebswellen 1 und 22. In der Arbeitsstellung sind die Hebel 33 um die Schwenkenden 33a verschwenkt, und zwar einer, um die erste Antriebswelle 2 in Längsrichtung längs ihrer Drehachse gegen die Vorspannkraft der Membran 17 zu vesetzen, so daß der Sitzring 5 vom lasttragenden Kontakt mit dem äußeren Laufring 6 abgehoben wird, um das erste Lager zu entlasten. In dieser Arbeitsstellung versetzt der andere Hebel 33 die zweite Antriebswelle 22 in Längsrichtung entlang ihrer Drehachse 1c gegen die Vorspannkraft der zweiten Membran 30, so daß der zweite Sitzring 25 aus dem Lastträgerkontakt mit dem zweiten äußeren Laufring 26 abgehoben wird, um das zweite Lager zu entlasten.The levers 33 are displaceable between a rest position and a working position. In the rest position according to Fig. 2 they are spaced from the adjacent, opposite inner ends of the plates 34 and 35 of the drive shafts 1 and 22. In the working position the levers 33 are pivoted about the pivot ends 33a, one to displace the first drive shaft 2 in the longitudinal direction along its axis of rotation against the preload force of the diaphragm 17, so that the seat ring 5 is lifted from the load-bearing contact with the outer race 6 in order to relieve the first bearing. In this working position, the other lever 33 moves the second drive shaft 22 in the longitudinal direction along its axis of rotation 1c against the preload force of the second membrane 30, so that the second seat ring 25 is lifted out of the load-bearing contact with the second outer race 26 in order to relieve the second bearing.

Die anderen Enden 33b der Hebel 33 sind gegenüber den Längsachsen der Hebel 33 so versetzt, daß das versetzte Ende 33b des einen Hebels auf der einen Seite und im Abstand von den Längsachsen der Hebel liegt und das versetzte Ende 33b des anderen Hebels auf der gegenüberliegenden Seite der Längsachse der Hebel liegt, wie dies aus Fig. 2 ersichtlich ist. Ein Nocken 36 bildet einen weiteren Teil der Entlastungsmittel, und dieser Nocken 36 ist schwenkbar zwischen den versetzten Enden 33b der Hebel 33 montiert und durch Schwenkbewegung um eine Achse betätigbar, die quer zu den Längsachsen der Hebel verläuft, wobei die Bewegung in der einen oder anderen Richtung erfolgt, um die versetzten Enden 33b gegeneinander zu versetzen. Auf diese Weise werden die Hebel 33 in die Arbeitsstellung gedrückt, um die Antriebswellen 1 und 22 axial zum Zwecke der Entlastung zu versetzen oder um die versetzten Enden 33b und damit die Hebel 33 in die Ruhestellung zurückkehren zu lassen, in der die Belastung wieder vorhanden ist. Um zu gewährleisten, daß die Laufringe 6 und 26 nicht zu weit axial von ihren jeweiligen Sitzringen 5 und 25 versetzt werden, sind Federfinger 37 zwischen dem Gehäuse 3 und den äußeren Enden von erstem und zweitem Winkelkontaktlager vorgesehen. Außerdem sind Anschläge, beispielsweise zusammenwirkende Haken 38 und 38a, zwischen dem Gehäuse und dem ersten und zweiten Winkelkontaktlager angeordnet, um die maximale axiale Versetzung der Wellen 1 und 22 zu begrenzen. Die Anschlaghaken sind bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 dargestellt, sie sind jedoch der Übersichtlichkeit wegen beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 weggelassen. Sie können jedoch auch bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 in der Weise, wie in Fig. 2 dargestellt, benutzt werden.The other ends 33b of the levers 33 are offset from the longitudinal axes of the levers 33 in such a way that the offset end 33b of one lever is on one side and at a distance from the longitudinal axes of the levers and the offset end 33b of the other lever is on the opposite side of the longitudinal axis of the levers, as can be seen in Fig. 2. A cam 36 forms another part of the relief means and this cam 36 is pivotally mounted between the offset ends 33b of the levers 33 and can be actuated by pivoting movement about an axis which is transverse to the longitudinal axes of the levers, the movement being in one direction or the other to offset the offset ends 33b with respect to each other. In this way the levers 33 are pressed into the working position in order to axially displace the drive shafts 1 and 22 for the purpose of relief or to move the offset ends 33b and to allow the levers 33 to return to the rest position in which the load is again present. To ensure that the races 6 and 26 are not displaced too far axially from their respective seat rings 5 and 25, spring fingers 37 are provided between the housing 3 and the outer ends of the first and second angular contact bearings. In addition, stops, for example cooperating hooks 38 and 38a, are arranged between the housing and the first and second angular contact bearings to limit the maximum axial displacement of the shafts 1 and 22. The stop hooks are shown in the embodiment of Fig. 2, but have been omitted from the embodiment of Fig. 1 for the sake of clarity. However, they can also be used in the embodiment of Fig. 1 in the manner shown in Fig. 2.

Die Entlastungsmittel weisen außerdem einen zweiten Motor 39, vorzugsweise einen Gleichstrom-Bürstenmotor auf, um den Nocken 36 umkehrbar in beiden Richtungen zu verschwenken.The relief means also comprise a second motor 39, preferably a DC brush motor, to pivot the cam 36 reversibly in both directions.

Damit der Aufbau nach der Erfindung einfacher montiert werden kann und damit eine schnelle Modifikation des Aufbaus für verschiedene Zwecke möglich wird, besitzt das Gehäuse 3 vorzugsweise eine aus Moduln bestehende Konstruktion. Auf diese Weise können der Gehäuseteil, der sich auf die Welle 1 und das zugeordnete erste Winkelkontaktlager bezieht, und die Membran getrennt voneinander hergestellt und an dem Gehäuseteil montiert werden, der den Wandlerrotor 14 und den Stator 15 enthält und außerdem getrennt von jenem Gehäuseteil, der die Antriebswelle 22 und das zugeordnete zweite Winkelkontaktlager und den Gehäuseteil mit den Hebeln 33 aufweist. Auf diese Weise ist es leicht möglich, Teile des Aufbaus zu ersetzen oder unterschiedliche Aufbauten aus den gleichen Grundgehäuseteilen und Komponenten zusammenzusetzen. Beispielsweise kann das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 einfach aus dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 dadurch gebildet werden, daß der die Hebel 33 enthaltende Gehäuseteil zwischen dem den Rotor 14 und den Stator 15 aufnehmenden Gehäuseteil und dem Gehäuseteil eingesetzt wird, der die zweite Antriebswelle 22 aufweist. In gleicher Weise kann das Momentenrad, wenn es bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 oder Fig. 2 nicht erforderlich ist, einfach weggelassen werden, und es kann, falls erforderlich, auf einfache Weise auf der entsprechenden Stirnfläche des benachbarten Gehäuseteils aufgeschraubt werden.In order to make the structure according to the invention easier to assemble and to enable rapid modification of the structure for different purposes, the housing 3 preferably has a modular construction. In this way, the housing part relating to the shaft 1 and the associated first angular contact bearing and the membrane can be manufactured separately and mounted on the housing part containing the converter rotor 14 and the stator 15 and also separately from the housing part containing the drive shaft 22 and the associated second angular contact bearing and the housing part with the levers 33. In this way, it is easily possible to replace parts of the structure or to assemble different structures from the same basic housing parts and components. For example, the embodiment according to Fig. 2 can be formed simply from the embodiment according to Fig. 1 by inserting the housing part containing the levers 33 between the housing part receiving the rotor 14 and the stator 15 and the housing part which the second drive shaft 22. In the same way, if the torque wheel is not required in the embodiment according to Fig. 1 or Fig. 2, it can simply be omitted and, if required, it can be easily screwed onto the corresponding end face of the adjacent housing part.

Der Aufbau nach der Erfindung weist vorzugsweise ein Regelsystem, d.h., ein System mit geschlossener Schleife auf, um die Winkellage der ersten Antriebswelle 1 einzustellen, wobei das System die Winkelstellung der Welle 1 als Funktion ihre Lage verändert, die durch den Wandler festgestellt wird. Das Steuersystem benutzt ein digitales Steuergerät, das in Verbindung mit einem Drehwandler hoher Auflösung eine hohe Abtastgenauigkeit liefert.The structure according to the invention preferably comprises a control system, i.e. a closed loop system, for adjusting the angular position of the first drive shaft 1, the system varying the angular position of the shaft 1 as a function of its position, which is detected by the transducer. The control system uses a digital controller which, in conjunction with a high resolution rotary transducer, provides a high sampling accuracy.

Claims

1. Drive head for a rotary scanner with a first drive shaft (1), one end (1a) of which is connected to a rotating scanning platform in order to rotate therewith, with a first angular contact bearing which rotatably supports the first drive shaft (1), with a first motor which rotates the first drive shaft (1) and with a high-resolution rotary position converter which determines the angular position of the first shaft (1),

characterized in that the first angular contact bearing comprises a first angular contact bearing unit (2) arranged at or near that end (1a) of the first shaft (1) which is at the outermost point of the structure, the first angular contact bearing unit (2) being mounted in a housing (3) and being self-aligning in operation, a further bearing unit (4) being arranged at the other end (1b) of the first shaft (1) or near that other end, this other end (1b) being inside the structure, the further bearing unit (4) being mounted in the housing (3) and the first angular contact bearing unit (2) comprising a part-spherical, cross-sectionally concave bearing surface seat ring (5) arranged in the housing (3), a complementary, cooperating, part-spherical, cross-sectionally convex outer bearing race (6) forming part of a first ball bearing or roller bearing (7) whose inner Race ring (8) is arranged on the first drive shaft (1) at the outermost end (1a) or in the vicinity thereof so as to be rotatable therewith, that the concave seat ring (5) and the convex outer race ring (6) are tapered inwards towards the innermost other end (1b) of the first shaft (1) and are axially movable relative to one another, and that the converter (2) has discs fitted one above the other, one of which has a rotor (14) and is fixed to the first drive shaft (1) for rotation therewith, whilst the other disc forms a stator (15) which is fixed to the housing (3), and in that the converter provides a varying output voltage indicative of the relative angular position of the first drive shaft (1), the output voltage resulting from the varying inductive transfer between the two discs.

2. Drive head according to claim 1, in which each bearing unit (2, 4) has a ball bearing or a roller bearing, which forms an at least partially spherical seat for the balls or rollers (9).

3. Drive head according to claims 1 or 2, in which the bearing units (2, 4) and the bearings are provided with dry lubrication.

4. Drive head according to claim 3, wherein the bearing units (2, 4) and the bearings have lead ion plated races and races or cages made of lead bronze.

5. Drive head according to one of claims 1 to 4, in which the first motor is a brushless, electric DC torque motor (10).

6. Drive head according to claim 5, in which the first motor transmits the drive directly to the first drive shaft (1).

7. Drive head according to claim 5, in which the first motor transmits the drive indirectly to the first drive shaft (1) via a first spur gear (11) which is fixed to the first output shaft (12) of the motor (10) to rotate with the first output shaft (12), a ring gear (13) being arranged on the first drive shaft (1) at the outermost end (la) or in the vicinity thereof, the teeth of which mesh with the first spur gear (11).

8. Drive head according to claim 7, in which the gear ring (13) is provided with teeth on the circumference.

9. Drive head according to claims 7 or 8, in which the first spur gear (11) and the ring gear (13) are dry-lubricated and form a play-free gear chain for the first drive shaft (1).

10. Drive head according to claim 9, in which the first spur gear (11) and the gear ring (13) consist of polyimide, which is impregnated with molybdenum disulfide.

11. Drive head according to claims 1 to 10, in which the rotor disk (14) and the stator disk (15) are axially perforated and the innermost end section (1b) of the first drive shaft (1) has a nose section (16) with a reduced diameter which passes through the perforations of the rotor and stator.

12. Drive head according to one of claims 1 to 11, which has a first, annular, flexible membrane (17) which is firmly connected to the housing (3) at its outer circumference or in the vicinity thereof, and which is firmly connected to the outer race (18) of the further bearing unit (4) at its inner circumference or in the vicinity thereof, the first membrane (17) being flexible transversely to the preload of the first angular contact bearing unit (2) in such a way that the part-spherical seat ring (5) and the outer ring (6) are brought against each other and into mutual engagement, while a movement of the first and second bearing units (2, 4) and accordingly of the first shaft (1) to which the units (2, 4) are fixed in the direction of the axis of rotation (1c) of the first drive shaft (1) is possible to such an extent that by the movement of the part-spherical outer race (6) relative to the partially spherical race (5).

13. Drive head according to one of claims 1 to 12, in which the first membrane (17) is a spirally slotted disc made of an aluminum alloy or of titanium.

14. Drive head according to claim 1 or 7, which has a torque wheel mechanism with a torque wheel (19) which is rotatably mounted in the housing (3) at the innermost end (1b) of the first drive shaft, this torque wheel rotating about the same axis (1c) as the first shaft (1) but in the opposite direction to compensate for the torque of the first drive shaft (1).

15. Drive head according to claim 14, in which the torque wheel (19) has an internal toothing (19a) which meshes with an external toothing of a second output wheel (20) which sits on a second output shaft (21) of the first motor (10), wherein this second output shaft (21) extends coaxially to the first output shaft (12) in the opposite direction thereto.

16. Drive head according to claim 15, in which the torque wheel (19) is rotatably mounted in the housing (3) via a second drive shaft (22), this torque wheel being fixedly arranged at one end (22a) and running in a second angular contact bearing.

17. Drive head according to claim 16, wherein the second angular contact bearing comprises a second angular contact bearing unit (23) arranged at that end (22a) of the second drive shaft (22) which is furthest outward with respect to the drive head, the second angular contact bearing unit (23) being mounted in the housing (33) and being designed to be self-aligning.

18. Drive head according to claim 17, wherein the second angular contact bearing comprises an additional bearing unit (24) arranged at the other end (22b) of the second drive shaft or adjacent thereto, said other End (22b) is located furthest inward with respect to the drive head, and wherein the additional bearing unit (24) is mounted in the housing (3).

19. Drive head according to claim 18, in which the second angular contact bearing unit (23) has a part-spherical, concave in cross-section bearing surface seat ring (25) arranged on the housing (3), and also a complementary, cooperating, part-spherical, convex in cross-section, outer bearing race (26) which forms part of a second ball bearing or roller bearing (27) whose inner race (28) is connected to the second drive shaft (22) at the outermost end (22a) or in the vicinity thereof in a rotationally fixed manner to this shaft, the concave seat ring (25) and the convex outer race (26) being tapered inwards towards the innermost other end (22b) of the second output shaft (22) and being axially movable relative to one another.

20. Drive head according to claim 19, in which each bearing unit (23, 24) has a ball bearing or a roller bearing which forms an at least partially spherical seat for the balls or rollers (29).

21. Drive head according to claim 20, in which the bearing units (23, 24) and the bearings are provided with a dry lubrication.

22. Drive head according to claim 21, in which the bearing units (23, 24) and the bearings have lead ion plated running surfaces and races or cages made of lead bronze.

23. Drive head according to one of claims 19 to 22, comprising a second, annular, flexible membrane (30) which is fixedly attached to the outer circumference or in the vicinity thereof on the housing (3) and which is attached to the inner circumference or in the vicinity of the circumference on the outer race (31) of the additional bearing unit (24), the second membrane (30) being flexible transversely to the preload of the second angular contact bearing unit (23) in such a way that it engages the part-spherical seat ring (25) with the outer ring (26) so that they are pressed against each other, but allowing movement of the second and additional bearing units (23, 24) and accordingly the second drive shaft (22) to which they are attached, namely movement in the direction of the axis of rotation (1c) of the second drive shaft (22) and to an extent which is determined by the movement of the part-spherical outer race (26) relative to the part-spherical seat ring (25).

24. Drive head according to claim 23, wherein the second membrane (30) consists of a spirally slotted disk made of an aluminum alloy or titanium.

25. Drive head according to claim 24, which has spring fingers (32) arranged between the housing (3) and the outer ends of the first and second angular contact bearings (7, 27) to press the respective concave seat ring (5, 25) and the convex outer race (6, 26) against each other.

26. Drive head according to claim 25, in which the relief means consist of two elongate levers (33), each of which is pivotally connected at one end (33a) to the housing (3, 3a), and the levers extend side by side across the coaxial, longitudinally extending axes of rotation (1c) of the first and second drive shafts (1, 22) between the opposite innermost ends (1b, 22b) of the first and second drive shafts (1, 22), the levers (33) being displaceable between a rest position and an operating position, in the rest position they are spaced from the adjacent, mutually directed inner ends (34, 35) of the first and second drive shafts (1, 22) and the first and second angular contact bearings are loaded, while in the operating position the levers are pivoted about their pivot ends (33a) to the first drive shaft (1) longitudinally along the axis of rotation against the preload force of the first diaphragm (17) such that the first part-spherical seat ring (5) is displaced from its load-bearing contact with the first part-spherical outer race (6) in order to relieve the first bearing, while the other lever displaces the second drive shaft (22) longitudinally along its axis of rotation against the preload force of the second diaphragm (30) in such a way that the second part-spherical seat ring (25) is displaced from load-bearing contact with the second part-spherical outer race (26) in order to relieve the second bearing.

27. Drive head according to claim 26, in which the other ends (33b) of the levers (33) are offset from the longitudinal axes of the levers (33) such that the offset end (33b) of one lever on one side is spaced from the longitudinal axis of the levers and the offset end (33b) of the other lever on the opposite side is offset from the longitudinal axes of the levers.

28. Drive head according to claim 27, in which the relief means comprise a cam (36) which is pivotally mounted between the offset ends (33b) of the levers (33) and is operable by pivoting movement about an axis extending transversely to the longitudinal axis of the levers, the cam being pivotable in one direction or the other to force the offset ends (33b) apart and thereby transfer the levers (33) to their working position and to displace the first and second drive shafts (1, 22) for the purpose of relief so that the offset ends (33b) and thereby the levers (33) can return to the rest position in which the load is supported.

29. Drive head according to claim 28, which has spring fingers (32) arranged between the housing (3) and the outer ends of the first and second angular contact bearings to mutually engage the respective concave seat ring (6) and the convex outer race (26).

30. Drive head according to claims 25 or 29, which has stops (38, 38a) to limit the maximum axial displacement of the first and second drive shaft (1, 22).

31. Drive head according to claim 28, wherein the relief means comprise a second motor (39) for reversibly pivoting the cam (36) by rotation.

32. Drive head according to claim 31, wherein the second motor (39) is a DC brush motor.

33. Drive motor according to one of claims 1 to 32, in which the housing (3) has a modular construction.

34. Drive head according to one of claims 1 to 32, which comprises a closed loop control system for adjusting the angular position of the first drive shaft (1), the system adjusting the angular position of the first drive shaft (1) as a function of the position detected by the transducer.

35. Drive head according to claim 34 with an antenna which is supported by a rotatable scanning platform mounted on the one end of the first drive shaft (1).