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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum zeilenweisen Vorschub eines Prüfobjektes, insbesondere für die Prüfung von dessen Oberfläche, mit einem gesteuerten Elektromotor, einem von diesem angetriebenen Vorschubgetriebe zur Bewegung des Prüfobjektes in Zeilenrichtung sowie einem Zeilenschaltwerk zur schrittweisen Bewegung des Prüfobjektes quer zur Zeilenrichtung.
Bekannt sind Einrichtungen zum zeilenweisen Vorschub von Prüfobjekten, bei denen das Prüfobjekt in Zeilenrichtung von einem Antrieb bewegt wird, von Zeile zu Zeile aber von Hand geschaltet werden muss. Die Einstellung auf den Zeilenanfang muss dabei ebenfalls händisch erfolgen. Es ist einleuchtend, dass diese Handoperationen die Produktivität der Einrichtung niedrig halten, was besonders bei Massenanalysen störend ist.
Weiters sind auch Zeilenvorschubeinrichtungen bekannt, bei denen das Weiterschalten von einer Zeile auf die nächste automatisch erfolgt. In Zeilenrichtung wird das Prüfobjekt aber meist durch einen Schubkurbeltrieb bewegt, welcher bekanntlich keine-im allgemeinen erwünschte-konstante Geschwindigkeit der Längsbewegung liefert. Auch die zur Anwendung gelangenden Mechanismen zum schrittweisen Weiterschalten sind mit vielen Nachteilen behaftet, die einerseits durch ihren komplizierten Aufbau, anderseits durch ihre Störanfälligkeit infolge von Umgebungseinflüssen bedingt sind.
Es gibt auch Zeilenvorschubeinrichtungen, bei denen die gesamte Einrichtung sowohl in Zeilenrichtung als auch quer dazu bewegt wird. Die Nachteile solcher Einrichtungen liegen in dem Umstand, dass grosse Massen bewegt werden müssen, was wegen der bei Richtungsänderungen auftretenden Trägheitskräfte die Arbeitsgeschwindigkeit und Leistungsfähigkeit stark beeinträchtigt.
Ziel der Erfindung ist eine Zeilenvorschubeinrichtung, bei der alle oben angeführten Nachteile vermieden sind.
Dieses Ziel wird mit einer Einrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass das Vorschubgetriebe einen an einem mit dem Elektromotor gekuppelten Nocken anliegenden beweglichen Fühler zur hin- und hergehenden Bewegung eines das Zeilenschaltwerk tragenden Rahmens aufweist, dass das Zeilenschaltwerk mit einer Zahnstange, auf welcher das Prüfobjekt befestigt ist, sowie mit einem mit der Zahnstange kinematisch verbundenen Schaltrad versehen ist, und dass auf einer feststehenden Grundplatte zumindest ein mit dem Schaltrad zur Weiterschaltung von einer Zeile auf die nächste zusammenwirkender Randsteller befestigt ist.
Da die Längsbewegung nunmehr von einem Nocken abgeleitet wird, dem man beliebiges Profil erteilen kann, kann man eine beliebige gewünschte Geschwindigkeit erhalten. Ist die Führungsnut des Nockens beispielsweise nach einer archimedischen Spirale geformt, so erhält man eine konstante Geschwindigkeit. Das Weiterschalten von einer Zeile auf die nächste erfolgt in einfacher und praktisch störungsfreier Weise. Es werden ferner nur geringe Massen bewegt, da das Antriebsaggregat ortsfest ist und nur der Rahmen eine hin- und hergehende Bewegung sowie das Prüfobjekt eine schrittweise Bewegung quer dazu ausführt.
Es ist von Vorteil, wenn zwei Randsteller vorgesehen und in einem der Zeilenlänge entsprechenden Abstand angeordnet sind.
Auf diese Weise kann ein Weiterschalten auf die nächste Zeile an den beiden Enden jeder Zeile erfolgen.
Ist hingegen nur ein Randsteller vorhanden, so erfolgt das Weiterschalten an jeweils einem Ende jeder Zeile
Die erfindungsgemässe Einrichtung kann bei mikroskopischen Untersuchungen der Oberfläche eines Prüfobjektes, wie z. B. bei quantitativen mineralogischen, metallographischen, chemischen und biologischen Analysen Anwendung finden. Sie eignet sich ferner zur Auswertung von Spektrogrammen sowie zur zeilenweisen Einspeicherung und Ablesung von Informationen bei festen Informationsträgern.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 schematisch eine erfindungsgemässe Einrichtung samt einer möglichen Ausführungsform der Steuerung, Fig. 2 eine Ausführungsvariante des Nockens, bei der die Führungsnut einer archimedischen Spirale nachgebildet ist, und Fig. 3 die Bewegungsbahn des Prüfobjektes bei Vorhandensein von zwei Randstellern gemäss Fig. 1.
Gemäss Fig. 1 besitzt die Einrichtung ein Vorschubgetriebe, das einen Rahmen-l-mit einem Fühler - in Form einer Rolle aufweist. Die Rolle bewegt sich in einer Führungsnut --3-- eines Nockens
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7- und- auf der das Prüfobjekt --12-- befestigt wird. Die Zahnstange endet mit einem Stift --11-- und wirkt mit einem Zahnrad --13-- zusammen, auf dessen Achse --14-- ein weiteres Zahnrad --15-- sitzt.
Dieses wird mit der Achse --14-- durch eine elektromagnetische Kupplung --16-- verbunden.
Das Zahnrad--15--wird von einem Zahnrad-17-- angetrieben, das auf einer Achse --18-- sitzt.
Diese Achse trägt ferner ein Schaltrad --19-- und ein Rastrad-20--. Das letztere wirkt mit einer
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25-anGrundplatte--26--durch zwei Schrauben--27, 28--befestigt, u. zw. so, dass bei den äussersten Stellungen des beweglichen Rahmens--l-bezüglich der Grundplatte --26-- diese Randsteller gerade mit dem Schaltrad --19-- in Eingriff kommen.
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Der Rahmen--l--ist auf der feststehenden Grundplatte --26-- längsverschiebbar in einer Schwalbenschwanznut --29-- angeordnet. Auf der Achse--30--des Nockens--4--sitzt ein Handrad - -31--, das die Verstellung des Prüfobjektes --12-- in Zeilenrichtung bzw. in Richtung der X-Achse (vgl. Fig. 3) von Hand ermöglicht.
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elektromagnetischen Kupplungen-5, 16- zugeordnet. Die Versorgungsspannung wird an Klemmen - m, n-angelegt.
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Verbindung zwischen dem Nocken --4-- und dem Schneckenrad--6--bzw. zwischen der Achse--14-und dem Zahnrad--15--unterbrochen.
Die Zahnstange --10-- mit dem Prüfobjekt--12--befindet sich in der Ausgangsstellung. Die ausgerückten Kupplungen--5 und 16--lassen die Einstellung des Prüfobjektes --12-- in die gewünschte Ausgangslage von Hand zu.
Die Vorschubeinrichtung arbeitet wie folgt :
Bei Betätigung der Starttaste--34--werden die Kontakte--e, f--geschlossen und das Relais - wird über die Kontakte--g, h ; e, f ; k, l-unter Netzspannung gesetzt, die an die Klemmen - m, n-angelegt wird. Das Relais --33-- spricht hiedurch an und schliesst die Kontakte--a, b und c, d--, wobei die Kontakte --c, d-- die Starttastenkontakte --e, f-- überbrücken.
Bei Schliessung der Kontakte--a, b--werden der Elektromotor --9-- und die elektromagnetischen Kupplungen-5, 16- erregt. Die Kupplung --5-- verbindet den Nocken --4-- mit dem Schneckenrad - -6--, die Kupplung --16-- die Achse --14-- mit dem Zahnrad--15--.
Die Drehbewegung der Motorwelle wird nun über die Dämpfungskupplung --8--, Schnecke --7-- und Schneckenrad--6--sowie über die elektromagnetische Kupplung --5-- auf den Nocken-4-- übertragen. Dieser treibt mit seiner Führungsnut-3--den Fühler (Rolle)--2-an und setzt somit den Rahmen--l--in eine hin- und hergehende Bewegung in Richtung der X-Achse bzw. in Zeilenrichtung.
Mit dem Rahmen--l--wird auch das Zeilenschaltwerk mit allen seinen Teilen, wie Zahnstangen
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die entsprechenden feststehenden Randsteller--24, 25-auf, wodurch das Schaltrad --19-- jeweils um einen Schritt weiter gedreht und von der Rastkugel--21--fixiert wird. Die Zahnräder--13, 15, 17-- sind so ausgelegt, dass die Zahnstange--10--samt Prüfobjekt--12--bei jedem Weiterschalten des Schaltrades --19-- um einen Zeilenabstand in Richtung der Y-Achse bzw. in der Zeilenquerrichtung verstellt wird.
Nach Zurücklegen der vorgegebenen Zeilenzahl betätigt der Stift--l l--die Kontakte--k, l--des Endschalters--36--, indem er diese öffnet. Dadurch wird das Relais--33--stromlos, und der Vorschub wird beendet.
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In der Praxis ist meistens eine konstante Geschwindigkeit in Zeilenrichtung erforderlich. Dieses Bewegungsgesetz wird erreicht, wenn die Führungsnut--3--des Nockens-4--den Verlauf einer archimedischen Spirale hat, wie in Fig. 2 gezeigt.
Die Bewegungsbahn des Prüfobjektes ist aus Fig. 3 ersichtlich. Der Ausgangspunkt ist mit-A--
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Im Punkt--C-greift das Rastwerk ein und verstellt das Prüfobjekt-12--auf den Anfang--D-der nächsten Zeile usw.
Die Bewegung des Prüfobjektes endet im Punkt-E--, wo der Stift-11-der Zahnstange-10- die Kontakte des Endschalters--36--öffnet. Die Zeilenlänge X--wird durch den Verlauf der Führungsnut --3-- des Nockens --4-- bestimmt. Der Zeilenabstand--5-hängt dagegen von den Daten des Zeilenschaltwerkes ab.
Der Gesamthub--A Y-in Zeilenquerrichtung hängt von der Zeilenzahl ab und wird durch die Lage der Enschalterkontakte--k, l--bestimmt.
Die beschriebene Einrichtung ermöglicht den genauen und zuverlässigen zeilenweisen Vorschub eines Prüfobjektes, beispielsweise bei der Prüfung von dessen Oberfläche bei quantitativen mineralogischen,
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metallographischen und spektrographischen Analysen in Medizin und Technik sowie bei Korngrössenmessungen unter dem Mikroskop und bei der Einspeicherung und Ablesung von Informationen bei festen Informationsträgern.
Die Anwendung des Erfindungsgedankens ermöglicht eine Steigerung der Produktivität bei zeitraubenden Analysen des Mikrogefüges und schafft Voraussetzungen für die Vollautomatisierung solcher Untersuchungen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zum zeilenweisen Vorschub eines Prüfobjektes, insbesondere für die Prüfung von dessen Oberfläche, mit einem gesteuerten Elektromotor, einem von diesem angetriebenen Vorschubgetriebe zur Bewegung des Prüfobjektes in Zeilenrichtung sowie einem Zeilenschaltwerk zur schrittweisen Bewegung des
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einem mit dem Elektromotor (9) gekuppelten Nocken (4) anliegenden beweglichen Fühler (2) zur hin-und hergehenden Bewegung eines das Zeilenschaltwerk tragenden Rahmens (1) aufweist, dass das Zeilenschaltwerk mit einer Zahnstange (10), auf welcher das Prüfobjekt (12) befestigt ist, sowie mit einem mit der Zahnstange (10) kinematisch verbundenen Schaltrad (19) versehen ist, und dass auf einer feststehenden Grundplatte (26) zumindest ein mit dem Schaltrad (19)
zur Weiterschaltung von einer Zeile auf die nächste zusammenwirkender Randsteller (24 ; 25) befestigt ist.
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