CN108475962A - 包括用于同轴操作单元的安装装置的载物台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种载物台，其包括用于同轴操作单元(200)的安装装置(100)和安装在安装装置(200)上的同轴操作单元(200)。规定：所述安装装置(100)具有同轴地位于内部的带有第一接合结构(111)的内轴(110)和同轴地包围内轴(110)的带有第二接合结构(121)的空心轴(120)；所述同轴操作单元(200)具有同轴地位于内部的带有第一配合结构(211)的内轴(210)和同轴地包围内轴(210)的带有第二配合结构(221)的空心轴(220)；通过第一接合结构(111)和第一配合结构(211)构成通过牵拉能松脱的不可相对转动的第一离合器(310)；并且通过第二接合结构(121)和第二配合结构(221)构成通过牵拉不能松脱的不可相对转动的第二离合器(320)，该第二离合器同时防止第一离合器(310)通过牵拉而松脱。本发明也涉及一种相应的具有一个或多个用于安装同轴操作单元(200)的安装装置(100)的载物台(10)和一种相应的显微镜(1)。

Description

包括用于同轴操作单元的安装装置的载物台

技术领域

本发明涉及一种根据独立权利要求前序部分所述的具有一个或多个用于同轴操作单元的安装装置的载物台和相应的显微镜。

背景技术

载物台、尤其是用于显微镜的载物台典型地具有一个相对于三脚架不能水平运动的基础单元和两个分别能沿水平方向运动的滑座。为了使滑座运动，可以设有同轴传动装置，所述同轴传动装置具有同轴地位于内部的内轴和同轴地包围内轴的空心轴。内轴和空心轴分别与操作元件、尤其是滚花的传动钮不可相对转动地连接，借助所述操作元件能分别将转动运动导入内轴和空心轴中。经由分别与内轴和空心轴不可相对转动地连接的从动器件、例如小齿轮或滑轮，这些转动运动可以在直线驱动装置中转化成直线运动用于使滑座运动。

同轴传动装置还可以具有同轴地包围内轴的并且被空心轴同轴地包围的支撑套筒,该支撑套筒不可相对转动地与载物台的基础单元连接,并且该支撑套筒支持由内轴和空心轴的转动运动产生的扭矩。相应的同轴传动装置长久以来是已知的并且例如在DE 3027 461 C2或DE 102 46 276 B4中示出。

利用同轴传动装置在更长的时间上无疲劳地工作可以尤其是通过如下方式确保，即，用户的手在操作期间基本上静止在显微镜的停放面上或为此而设的放手处并且用户例如用大拇指以及食指和/或中指抓住同轴传动装置的操作元件。然而，由于不同的手大小、优选的手姿和必要时不同的操作习惯，在实践中几乎不可能定义显微镜的所有用户都感到舒适的操作元件位置。因为操作元件的位置还由内轴和空心轴的长度确定，所以该位置不可以毫无问题地改变。

当载物台例如由于在显微镜上进行改装而被临时置于比同轴传动装置原始为此而设的那个位置明显更高或更低的位置中时，也可能出现相应的问题。在这种情况下不再能按上述无疲劳的方式由用户的手够到同轴传动装置的操作元件。

最后也可能的是，不同的用户例如同样由于不同的手大小和/或手指力量而将不同大小和造型的操作元件看作是特别舒适的。然而操作元件不能毫无问题地与其相应的轴分离和更换。如例如在DE 10 2004 055 397 A1中描述的那样，特定的用户组也可能优选操作完全没有同轴传动装置的载物台。对于这些用户组，同轴传动装置整体上被证实为是不便的。此外，对于左撇子来说，为惯用右手的人安装在载物台右侧的同轴传动装置难以操作。

所阐述的问题在原理上可以通过为同轴传动装置提供不同长度的或不同造型的同轴操作单元和创造更换其的可能性和/或通过创造用于将这样的同轴操作单元安装在载物台的不同位置处或移除其的可能性来有针对性地解决。

DE 10 2004 055 397 A1提出一种相应的可取下的同轴操作单元。

“同轴操作单元”在这里应理解成包括同轴传动装置一部分、尤其是其内轴和空心轴或确定区段的单元，然而该单元尤其是与由同轴传动装置驱动的直线驱动装置分开或能在没有复杂的机械干预的情况下尤其是由用户与该直线驱动装置分开。同轴操作单元尤其是也支承之前阐述的操作元件。

然而尤其是在使用小齿轮作为与直线驱动装置的相应齿条啮合的从动器件的情况下，在更换同轴操作单元时可能出现问题。典型地，为了确保相应配置结构无间隙地平稳运行而需要耗费的调节工作，尤其是由于在生产小齿轮和齿条时在实践中存在的公差。因此，在DE 10 2004 055 397 A1中提出地更换同轴操作单元时，当人们想要实现无间隙地平稳运行时，耗费的补偿调节工作或者很小的公差是必需的。此外，为了更换在这里需要内六角扳手形式的工具。

本发明在此背景下想要提供一种能简单地并且无补偿调节地更换载物台上的同轴操作单元形式的同轴传动装置的部件的可能性。

发明内容

在此背景下，本发明提出一种具有独立权利要求之特征的具有一个或多个用于同轴操作单元的安装装置的载物台和相应的显微镜。优选的实施方案分别是从属权利要求以及后续说明书的技术方案。

本发明基于以下认知，即，与例如在DE 10 2004 055 397 A1中提出的同轴操作单元与载物台在载物台的齿条或者相应直线驱动装置与所属的小齿轮之间分离不同,内轴和外轴与相应部件的离合器相互间的划分是特别有利的。在按照本发明创造的用于更换相应同轴操作单元的可能性中不需要耗费的补偿调节工作。尤其是，在这里可以无需附加工具地进行更换，如下文还要详细阐述的那样。

本发明提出一种载物台、尤其是用于显微镜的载物台，其包括用于同轴操作单元的安装装置和安装在安装装置上的同轴操作单元。按照本发明，所述安装装置具有同轴地位于内部的带有第一接合结构的内轴和同轴地包围内轴的带有第二接合结构的空心轴。与按照现有技术的、例如在DE 2004 055 397 A1中提出的安装装置不同，按照本发明提出的安装装置本身因此具有相应的轴段，这些轴段即使在移除同轴操作单元时也持久地接合到所属的直线驱动装置中。

因此，安装装置的轴段或者安装在这些轴区段上的从动器件如小齿轮或滑轮在更换同轴操作单元时不必与载物台或直线驱动装置的相应的配合结构分离。按这种方式，这些元件可以持久地保留在其例如在工厂调节好的位置中并且在更换同轴操作单元时不需要补偿调节工作。本发明按这种方式无需补偿调节地始终确保无间隙地传递同轴传动装置的或与之连接的直线驱动装置的转动运动。

在安装装置中的接合结构相对于接合到相应直线驱动装置中的从动器件安装在内轴和空心轴的相应另一端部上。尤其是，空心轴的第二接合结构可以同轴地包围内轴的第一接合结构，如下文还要阐述的那样。

如提到的那样，在安装装置上可以安装同轴操作单元。同轴操作单元也具有同轴地位于内部的内轴和同轴地包围内轴的空心轴。同轴操作单元的内轴具有第一配合结构，并且同轴操作单元的空心轴具有第二配合结构。第一接合结构和第一配合结构分别这样构成，使得在第一接合结构和第一配合结构接合时通过该第一接合结构和第一配合结构构成通过牵拉或者说轴向的分离运动能松脱的不可相对转动的第一离合器。而第二接合结构和第二配合结构分别这样构成，使得在第二接合结构和第二配合结构接合时构成通过牵拉不能松脱的不可相对转动的第二离合器。该第二离合器在此同时防止第一离合器通过牵拉或者说轴向的分离运动而松脱。

通过牵拉能松脱的不可相对转动的离合器由现有技术以不同的实施方案已知。在此，当离合器的离合结构(在当前情况下第一接合结构和第一配合结构)仅能通过轴向的分离运动沿着相应轴的转动轴线脱开接合时，离合器可“通过牵拉”或者“通过轴向的分离运动”松脱。换言之，离合元件非抗拉地相互连接。相应的离合器在本领域内也作为“轴向可动的”离合器已知。轴向可动的离合器的已知例子是爪齿式离合器，该爪齿式离合器仅能通过爪齿元件的分离运动而分离。

在本发明的范围内，安装装置的内轴和同轴操作单元的内轴相对于各自的空心轴沿轴向不可动，这就是说，这些内轴虽然相对于空心轴能绕其转动轴线转动，但不能或者只能在很小的范围内沿着转动轴线平移移动。因此，如果在安装装置的空心轴的第二接合结构与同轴操作单元的空心轴的第二配合结构之间构成通过牵拉不能松脱的不可相对转动的第二离合器，该第二离合器同轴地包围第一离合器，则由此也能防止安装装置的内轴的第一配合结构与同轴操作单元的内轴的第一配合结构分离运动。因此，相应的第一离合器可以通过第二离合器保持接合或者说可以阻止分离。

这是特别有利的，因为按这种方式第一离合器仅能通过第一接合结构和第一配合结构移入彼此之中而构成并且第二离合器仅须在建立固定连接的情况下构成。按这种方式可以将同轴操作单元与相应的安装装置简单地并且尤其是无工具地连接。

如提到的那样，在已知的载物台中内轴可以被支撑套筒包围，该支撑套筒则由空心轴包围。本发明可以用在这种载物台中。在这种情况下，所述安装装置有利地包括同轴地包围其内轴的并且由其空心轴同轴地包围的带有第三接合结构的支撑套筒。在这种情况下，所述同轴操作单元包括同轴地包围其内轴的并且由其空心轴同轴地包围的带有第三配合结构的支撑套筒。内轴和外轴能分别彼此独立地在支撑套筒之内和之外转动，但而相对于该支撑套筒不能或者几乎不能沿轴向移动。如果相应的同轴操作单元安装在安装装置上，则通过第三接合结构和第三配合结构构成通过牵拉能松脱的不可相对转动的第三离合器，所述不可相对转动的第二离合器同样防止第三离合器通过牵拉而松脱。

对于不可相对转动的第三离合器来说，基本上继续适用对于不可相对转动的第一离合器的上面阐述。尤其是，第三接合结构可以同轴地包围第一接合结构。第三接合结构可以同时同轴地设置在第二接合结构之内。相应的内容适用于各自的配合结构。因此，第二离合器也可以同轴地包围第三离合器，并且该第三离合器又可以同轴地包围第一离合器。

本发明允许按这种方式将同轴传动装置的所有提到的机械相关的部件按简单的并且无需工具的方式—亦即通过第一和第三离合器的元件移入彼此之中和固定第二离合器—相互连接。

为了特别简单地制造第一和第三离合器，所述第一接合结构和所述第一配合结构和/或所述第三接合结构和所述第三配合结构—如果存在的话—有利地分别具有彼此互补的凹槽和凸榫、凸起和凹部和/或齿部。原理上在这里适合所有已知的防止所述元件在它们处于接合时相对转动运动的机械结构。尤其是，在本发明的范围内第一接合结构和第一配合结构可以构成为槽和榫配置结构的形式。在装配时，用户在此可以例如将槽按简单的并且不需要耗费的光学检查的方式“穿入”榫中。第三接合结构和第三配合结构在这种情况下可以有利地构成为齿圈，所述齿圈在建立第一离合器之后彼此接合。在此，齿圈彼此对准并且在逐渐移入彼此之中时在扭转的情况下沿着相应支撑套筒的转动轴线滑入彼此之中。因此，一旦第一接合结构和第一配合结构或者第二接合结构和第二配合结构已彼此接合，第三接合结构和第三配合结构彼此间的耗费的定位不再是必需的。第一接合结构和第一配合结构或第二接合结构和第二配合结构使轴的轴线和安装装置的支撑套筒沿轴向彼此定位。

有利地，第二接合结构和第二配合结构为了建立通过牵拉不能松脱的第二离合器包括彼此互补的螺纹元件。例如，在这里可以设有锁紧螺母，该锁紧螺母能拧紧到相应另一元件的螺纹上，尤其是当第二接合结构和第二配合结构已被置于对于建立第二离合器必需的位置中时。通过相应锁紧螺母的相应的确定尺寸和设计、例如滚花，用户可以不用工具地拧紧并且结实地固定该锁紧螺母。由于经由相应的同轴传动装置传递的力比较小，这种结实的固定就足够了。理所当然地，在需要时也可以使用适当的工具。螺纹元件在此有利地安装在这样的位置处，使得它们在部分或者完全拧紧的状态下确保第一和第三离合器的元件可靠地接合。

接合结构和配合结构有利地也可以包括定心器件、例如锥体和相应的锥孔，它们在建立相应的离合器时确保轴和支撑套筒的轴线彼此准确地对准。例如，带有螺纹的第二配合结构可以附加地设有相应的空心锥，第一接合结构中的锥形凹部可以推套到该空心锥上。空心锥的和锥形凹部的中轴线在此与安装装置和同轴操作单元中的空心轴的转动轴线重合。

如提到的那样，已知的用于显微镜的载物台典型地包括直线驱动装置，例如带有齿条和/或滑轮组，其可以借助同轴驱动装置被驱动。同样如提到的那样，在本发明的载物台上在安装装置中安装有轴(内轴和空心轴)，这些轴与相应的直线驱动装置连接并且经由适合的从动元件如小齿轮和滑轮持久地与这种直线驱动装置的相应的互补的元件接合。由此，在更换同轴操作单元之后不需要补偿调节。因此特别有利的是，在相应的载物台中经由内轴能将转动运动传递到第一直线驱动装置上并且经由空心轴能将转动运动传递到载物台的第二直线驱动装置上。

有利地，在同轴操作单元中内轴与第一操作元件连接并且空心轴与第二操作元件(例如可由用户操作的旋钮的形式)连接。不同的同轴操作元件在此可以具有不同的长度和/或装备有具有不同几何和尺寸的操作元件。

除了包括安装装置和安装在安装装置上的同轴操作单元载物台之外，本发明也延伸到包括用于安装相应同轴操作单元的安装装置、但不带有相应同轴操作单元在载物台。能安装在安装装置上的同轴操作单元在此如之前所阐述的那样构成，其具有同轴地位于内部的带有第一配合结构的内轴和同轴地包围内轴的带有第二配合结构的空心轴。安装装置的第一接合结构设置用于与同轴操作单元的第一配合结构构成通过牵拉能松脱的不可相对转动的第一离合器，并且第二接合结构设置用于与同轴操作单元的第二配合结构构成通过牵拉不能松脱的不可相对转动的第二离合器。当相应的离合器已建立时，该第二离合器在此防止第一离合器而松脱。对于相应载物台和所述元件的特征和优点，明确地参阅上面的阐述。

在此，特别有利的是具有两个或多个用于安装同轴操作单元的安装装置的载物台，如上文已经对其进行了阐述。按这种方式例如可以通过选择性地在左边和右边在操作位置中设有相应的安装装置来实现用左手和用右手操作相应的载物台。对于希望完全没有同轴传动装置地操作相应载物台的用户来说，也可以完全移除同轴操作单元。

对此以及对于按照本发明同样提出的其特征在于相应载物台的显微镜，也应明确地参阅上面的说明。

本发明的有利的优点和实施方案由说明书和附图得出。当然，前面提到的和后面还将要阐述的特征不仅能以相应给出的组合应用、而且能以其他组合或者单独地应用，而不离开本发明的范围。

附图说明

依据附图中的实施例示意性示出并且在下文参照附图描述本发明。

图1示出按照本发明第一实施方式的安装单元和同轴操作单元。

图2A至2D示出按照本发明的实施方式的细节。

图3A和3B示出按照本发明的实施方式的载物台。

具体实施方式

在图1中示出按照本发明的一种特别优选的实施方式的安装装置和安装在其上的同轴操作单元。安装装置整体上用100标记，同轴操作单元整体上用200标记。

安装装置100固定在载物台1的基础单元50上，参考图3A和3B阐述该载物台。安装装置100包括位于内部的内轴110和同轴地包围内轴的空心轴120。在所示的示例中，在内轴110和空心轴120之间设有支撑套筒130。支撑套筒130不可相对转动地固定在载物台的基础单元50中。内轴110和空心轴120分别设置用于在支撑套筒130中和绕支撑套筒转动。

在内轴110上构成有第一接合结构111，在空心轴120上构成有第二接合结构121并且在支撑套筒上构成有第三接合结构131。在所示的示例中，第一接合结构构成为凹槽，第二接合结构121构成为用于锁紧螺母122的支架并且第三接合结构构成为冠形套。内轴110与从动元件112连接，该从动元件接合在这里极度简化地示出的直线驱动装置30中。空心轴120设有从动元件123、例如齿圈，其接合到相应的直线驱动装置40中。

同轴操作单元200同样包括内轴210、空心轴220以及支撑套筒230。同轴操作单元200的内轴210与第一配合结构211连接，同轴操作单元200的空心轴220与第二配合结构221连接并且同轴操作单元200的支撑套筒230与第三配合结构231连接。

第一配合结构211在这里构成为凸榫单元，该凸榫单元被构成为齿套的第三配合结构231同轴地包围。第一配合结构211和第三配合结构231有这里构成为螺纹单元并且能与锁紧螺母122螺纹啮合的第二配合结构221构成。通过将锁紧螺母122拧紧到第二配合结构221的螺纹结构上，可以将驱动单元100的空心轴120和同轴操作单元200的空心轴220相互连接。通过相应的连接，同时确定安装装置100的内轴110的第一接合结构111接合到同轴操作单元200的内轴210的第一配合结构211中。相应的内容也适用于安装装置的支撑套筒130的第三接合结构131和同轴操作单元的支撑套筒230的第三配合结构231。

在此，通过第一接合结构111和第一配合结构211建立通过牵拉能松脱的、在这里称为“第一离合器”的离合器310。通过第三接合结构131和第三配合结构231建立能通过牵拉松脱的在这里称为“第三离合器”的离合器330。通过将锁紧螺母122与同轴操作单元200的空心轴220的第二配合结构221拧紧，防止第一和第三离合器通过牵拉松脱。通过第二接合结构121和第二配合结构221或者说在使用锁紧螺母122的情况下建立在这里称为“第二离合器”的因为拧紧通过牵拉不能松脱的离合器320。离合器310、320和330在图2C和2D中时出。

在背离所述离合器310至330的那侧，同轴操作单元200具有操作元件。在此，第一操作元件212与同轴操作单元200的内轴110连接，并且第二操作元件222与同轴操作单元200的空心轴220连接。为了安装而可以分别设有相应的固定机构213和214，所述固定机构分别引起操作元件212和222不可相对转动地安装并且同时防止内轴210和空心轴220相对于支撑套筒230轴向运动。为了安装装置100的空心轴120和同轴操作单元200的空心轴220相对于各自的支撑套筒130和230的更好的可动性，可以设有适当的滚动轴承140和240。

在图2A至2D中再次示出图1所示的元件的细节，然而仅部分地设有相应的附图标记。图2A在此示出安装装置100，图2B示出同轴操作单元200，图2C示出第一离合器310，而图2D示出第三离合器330。已经参照图1阐述了在图2A至2D中分别示出的元件，从而可以参阅那里的阐述。

在图3A和3B中分别示出按照本发明的一种优选实施方式的载物台，并且所述载物台整体上用1标记。用于同轴操作单元的安装装置在这里也用100标记，相应的同轴操作单元用200标记。载物台10包括可移动的第一单元10和可移动的第二单元20，所述第一单元和第二单元可以分别与如在图1中示意示出的并且在那里用30或40标记的直线驱动装置耦联，并且能按这种方式通过同轴传动装置或其同轴操作单元200移动。单元10和20可移动地安装在一个基础单元50上。在此，图3A示出包括安装单元100和安装在其上的同轴操作单元200的载物台10，在图3B中移除了同轴操作单元200。

附图标记列表

1 载物台

30、40 直线驱动装置

10 可移动的第一单元

20 可移动的第二单元

50 基础单元

100 用于同轴操作单元的安装装置

200 同轴操作单元

110、210 内轴

120、220 空心轴

130、230 支撑套筒

111 第一接合结构

112、123 从动元件

121 第二接合结构

122 锁紧螺母

131 第三接合结构

140、240 滚动轴承

211 第一配合结构

212 第一操作元件

213、214 固定机构

221 第二配合结构

222 第二操作元件

231 第三配合结构

310 第一离合器

320 第二离合器

330 第三离合器

Claims (9)

1.载物台(1)，包括用于同轴操作单元(200)的安装装置(100)和安装在安装装置(200)上的同轴操作单元(200)，其特征在于：所述安装装置(100)具有同轴地位于内部的带有第一接合结构(111)的内轴(110)和同轴地包围内轴(110)的带有第二接合结构(121)的空心轴(120)；所述同轴操作单元(200)具有同轴地位于内部的带有第一配合结构(211)的内轴(210)和同轴地包围内轴(210)的带有第二配合结构(221)的空心轴(220)；通过第一接合结构(111)和第一配合结构(211)构成通过牵拉能松脱的不可相对转动的第一离合器(310)；并且通过第二接合结构(121)和第二配合结构(221)构成通过牵拉不能松脱的不可相对转动的第二离合器(320)，该第二离合器同时防止第一离合器(310)通过牵拉而松脱。

2.根据权利要求1所述的载物台(1)，其中，所述安装装置(100)具有同轴地包围其内轴(110)的并且由其空心轴(120)同轴地包围的带有第三接合结构(131)的支撑套筒(130)，所述同轴操作单元(200)具有同轴地包围其内轴(210)的并且由其空心轴(220)同轴地包围的带有第三配合结构(231)的支撑套筒(230)，并且通过第三接合结构(131)和第三配合结构(231)构成通过牵拉能松脱的不可相对转动的第三离合器(330)，所述不可相对转动的第二离合器(320)同样防止第三离合器通过牵拉而松脱。

3.根据权利要求2所述的载物台(1)，其中，所述第一接合结构(111)和所述第一配合结构(211)和/或所述第三接合结构(131)和所述第三配合结构(231)分别具有彼此互补的凹槽和凸榫、凸起和凹部和/或齿部。

4.根据上述权利要求之一所述的载物台(1)，其中，所述第二接合结构(121)和第二配合结构(221)具有彼此互补的螺纹元件(122)。

5.根据上述权利要求之一所述的载物台(1)，其中，经由所述内轴(110、210)能将转动运动传递到载物台(1)的第一直线驱动装置(30)上并且经由所述空心轴(120、220)能将转动运动传递到载物台(1)的第二直线驱动装置(40)上。

6.根据上述权利要求之一所述的载物台(1)，其中，所述同轴操作单元(200)的内轴(110)与第一操作元件(212)不可相对转动地连接，并且所述同轴操作单元(200)的空心轴(120)与第二操作元件(222)不可相对转动地连接。

7.载物台(1)，其包括用于安装同轴操作单元(200)的安装装置(100)，其特征在于：所述安装装置(100)具有同轴地位于内部的带有第一接合结构(111)的内轴(110)和同轴地包围内轴(110)的带有第二接合结构(121)的空心轴(120)；所述第一接合结构(111)设置用于与第一配合结构(211)构成通过牵拉能松脱的不可相对转动的第一离合器(310)；并且所述第二接合结构(121)设置用于与第二配合结构(221)构成通过牵拉不能松脱的不可相对转动的第二离合器(320)，该第二离合器防止第一离合器(310)通过牵拉而松脱。

8.载物台(1)，其特征在于：设有两个或多个安装装置(100)用于安装根据权利要求8特征部分的同轴操作单元(200)。

9.显微镜，其特征在于：设有根据上述权利要求之一所述的载物台(1)。