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Feineinstellungsführung für Mikroskope und sonstige optische Instrumente.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wälzkörperführung für Feineinstellungsvorrichtungen an Mikroskopen und sonstigen optischen Instrumenten. Die Verwendung von Wälzkörpern (Kugeln und
Rollen) zur Reibungsverminderung bei Feineinstellführungen der genannten Instrumente ist allgemein bekannt. Ein Mangel der bisherigen Ausführungen mit freiliegenden Wälzkörpern war die Gefahr des Abgleitens der Wälzkörper aus ihrer ursprünglichen Lage. Tritt ein solches Abgleiten ein, so wird in den meisten Fällen die Führung unbrauchbar. Gegenmassnahmen, z. B. Kugel-oder Rollenkäfige, können wohl verhindern, dass mehrere Wälzkörper sich aneinanderlegen und dadurch die Reibung vermehren, nicht aber das Abgleiten der ganzen aus Wälzkörper und Käfig bestehenden Einrichtung.
Wenn man dem Käfig einen Anschlag gibt, der das Abgleiten über einen bestimmten Wert hinaus verhindert, so ist damit wohl ein vollständiges Unbrauchbarwerden der Führung verhindert, doch ist in dem Augenblicke, in dem der Käfig sich gegen den Anschlag legt, keine ausschliesslich rollende Reibung mehr vorhanden, sondern die Rollen gleiten an Käfig und Führungsbahn, u. zw. unter dem verhältnismässig hohen Drucke, mit dem das bewegliche Führungsteil gegen das unbewegliche gepresst wird.
Bei dem Gegenstand der Erfindung ist dieser Mangel vollständig beseitigt, weil ein fester Anschlag fehlt und trotzdem das Abgleiten der Führungselemente aus ihrer ursprünglichen Lage verhindert wird.
Die Wälzkörper werden gemäss der Erfindung in einem zwangsläufig geführten Käfig angeordnet oder drehbar auf Achsen gelagert, die ebenfalls zwangsläufig geführt werden. Bekanntlich bewegen sich die Achsen von Wälzkörpern, die zwischen einer festen und einer beweglichen Bahn abrollen, mit der halben Geschwindigkeit der bewegten Bahn. Wenn man jetzt die Wälzkörper auf mechanischen Achsen oder in Käfigen lagert, die sich ebenfalls mit halber Geschwindigkeit bewegen, so kann zwischen dem Wälzkörper und seinem Lager nur eine sehr geringe Reibung auftreten, weil keine wesentlichen Kräfte auf Achse oder Käfig wirken.
Die auftretenden Kräfte entsprechen maximal dem Gewicht der Wälzkörper und deren Lagerung, keinesfalls aber treten Kräfte auf, die, wie bei den früheren Ausführungen, ihrer Grössenordnung nach der Pressung zwischen den Führungsbahnen entsprechen. Daraus ergibt sich, dass bei der Feineinstellung des verschiebbaren Teiles im wesentlichen ausser dem Gewicht desselben nur die rollende Reibung der Wälzkörper zu überwinden ist.
Die mechanische Ausführung der zwangsläufigen Mitführung des Käfiges oder der Rollenachsen ist ausserordentlich einfach. Man verbindet Käfig oder Rollenachse mit einem gleicharmigen Hebel (oder Hebelsystem), der mit seinen im Ausführungsbeispiel kugelförmig ausgebildeten Enden einerseits in eine Bohrung im feststehenden, anderseits in eine Bohrung des beweglichen Teiles der Führung eingreift.
In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele dargestellt. Die Fig. 1-3 zeigen eine Rollenführung der beschriebenen Art ohne Käfig. Die Fig. 4-7 eine Kugelführung mit Käfig.
In Fig. 1 ist das Mikroskopstativ mit 1 bezeichnet, 2 ist der Mikroskoptubus, 3 ein Objektivrevolver mit mehreren Objektiven, 4 ein Träger, an dem der Tubus und der Revolver befestigt sind. Dieser Träger ist mittels Zahn und Trieb der Höhe nach verstellbar. Es wird in dem Zwischenstück 5 geführt. Dieses Zwischenstück ist seinerseits mittels einer an sieh bekannten Feineinstellvorrichtung 6, die aus Schnecke, Schneckenrad und Kurvenscheibe besteht, der Höhe nach verstellbar. Das Zwischenstück ist auf den Rollen 7, 8, 9 und 10 gelagert. Die Rollen sind teils zylindrisch, teils doppelkegelförmig ausgeführt. Die letzteren laufen in prismatischen Nuten der Platten 11, 12, 13 und 14.
Auf diese Weise wird seitliches Spiel in der Führung vollständig verhindert.
Die Rollen jedes Rollenpaares können sich unabhängig voneinander drehen. Das ist deshalb nötig, weil sie
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hier verschiedene Durchmesser haben. Sie sind zu diesem Zwecke koaxial gelagert, wie aus Fig. 2 deutlich hervorgeht. Der Zapfen 15 der Rolle 8 ist beispielsweise im hohlen Zapfen der Rolle 7 gelagert. Jedes Rollenpaar wird von einem Lagerteil. M oder 17 getragen. Diese Lagerteile sind als gleicharmige Hebel ausgebildet, die einerseits in den beweglichen Teil, z. B. in die Führungsplatte 12, anderseits in den festen Teil, z. B. in die Führungsplatte 11, eingreifen. Die Enden des hebelartigen Lagers sind im Ausführungbeispiel kugelförmig ausgebildet. Das Zwischenstück 5 wird durch kräftige Federn 18, 19 gegen die Rollen gezogen.
Damit ist durch Kraftschluss eine von totem Gang freie Führung gewährleistet.
Es ist jedoch ohne weiteres möglich, auch ohne Federn auszukommen. Es muss zu diesem Zwecke midestens eine Rolle so angeordnet werden, dass ihre Pressung den Zug der Feder ersetzt. In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt. Hier ist dem oberen und dem unteren Rollenpaar je ein weiteres Rollenpaar zugeordnet. Der am beweglichen Zwischenstück 5. befestigte Bügel 20 trägt zwei Führungsplatten, während am Stativ selbst zwei unbewegliche Führungsplatten vorgesehen sind. Der Bügel und damit auch das Zwischenstück gleitet zwischen den Rollenpaaren 21 und 22. In Fig. 3 ist der Einfachheit halber nur die obere Rollenführung dargestellt.
Zur Erläuterung sei noch angegeben, dass die am Zwischenstück befestigte Mitnehmerrolle 23 auf der Kurvenscheibe 24 der Feineinstellung 6 abrollt und damit eine der Gestaltung der Kurvenscheibe entsprechende Verschiebung des Zwischenstückes und damit des gesamten optischen Systems bewirkt.
Wenn die Anpressung des Zwischenstückes an die Rollen durch Federn erfolgt, so ist es nötig, dass Hilfsführungen vorgesehen werden, die ein gewaltsames Abheben des beweglichen Teiles von den Führungen verhindern. Diesem Zwecke dienen die Führungsbolzen 25 und 26.
In den Fig. 4-7 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, in dem an Stelle von Rollen, Kugeln zur Verwendung kommen. Die Kugeln werden in bekannter Weise in Käfigen angeordnet 27, 28, u. zw. zweispurig. In den Führungsplatten 29, 30, 31 und 32 ist wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel je eine prismatische Führungsnute vorgesehen, die ein seitliches Ausweichen der geführten Teile verhindert. Die Kugelkäfige werden mittels der an ihnen angelenkten gleicharmigen Hebel 33 und 34, mit halber Geschwindigkeit des Zwischenstückes geführt. Im übrigen stimmt diese Ausführung mit dem oben genau beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel vollkommen überein, so dass sich nähere Erläuterungen erübrigen.
EMI2.1
Gestaltung ersetzt werden.