DE102017123920B3 - Justiereinrichtung - Google Patents

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DE102017123920B3 DE102017123920.0A DE102017123920A DE102017123920B3 DE 102017123920 B3 DE102017123920 B3 DE 102017123920B3 DE 102017123920 A DE102017123920 A DE 102017123920A DE 102017123920 B3 DE102017123920 B3 DE 102017123920B3
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Justiereinrichtung zur räumlichen Lageeinstellung eines Objekts (4), umfassend eine Mehrzahl übereinander angeordneter Plattenelemente (11,12,13,14), die an einander zugewandten Seiten ineinandergreifende Radialführungsstrukturen (21,22) aufweisen, wobei auf einer Grundplatte (11) zumindest ein Paar von Verschiebungsplatten (12) und ein Paar von Neigungsplatten (13) angeordnet sind, wobei Verschiebungsplatten (12) eine konstante Dicke aufweisen und ihre jeweilige obere Radialführungsstruktur (21) und untere Radialführungsstruktur (22) exzentrisch versetzt zueinander angeordnet sind und Neigungsplatten (13) eine variable Dicke aufweisen und ihre jeweilige obere Radialführungsstruktur (21) und untere Radialführungsstruktur (22) konzentrisch zueinander angeordnet sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Justiereinrichtung zur räumlichen Lageeinstellung eines Objekts, beispielsweise eines wissenschaftlichen Instruments wie eines Kryostaten oder dergleichen, bei dem es auf eine genaue Ausrichtung im Raum ankommt.
  • Die vorgeschlagene Justiereinrichtung kann beispielsweise zur präzisen Positionierung und Nivellierung von Lasten von bis zu einigen hundert Kilogramm mit einer Auflösung von wenigen Mikrometern verwendet werden.
  • Solche Aufgaben werden zum derzeitigen Zeitpunkt meist mit sehr teuren und aufwendigen Mechaniken wie Hexapoden oder kombinierten Linear-Schwenk-Systemen gelöst.
  • DD 275 950 A1 (s. 1 bis 3 mit zugehöriger Beschreibung) offenbart eine gattungsgemäße Justiereinrichtung zur räumlichen Lageeinstellung eines (insbesondere schwergewichtigen) Objekts, wobei durch einen Druckluftanschluss zwischen zwei zueinander beweglichen Elementen ein Luftpolster erzeugt wird, das die Reibung zwischen diesen Elementen herabsetzt. Die Realisierung der relativen Beweglichkeit des Objekts gegenüber einer Grundplatte erfolgt im Vergleich zum Anmeldegegenstand mit anderen Mitteln. Eine weitere derartige Justiereinrichtung wird auch in Entgegenhaltung DE 21 41 713 A beschrieben. Im Gebiet der Optik offenbaren Entgegenhaltungen DE 10 2015 220 817 A1 und DE 198 60 566 C1 Methoden zur relativen Positionierung zweier Elemente durch Verschiebung oder Verkippung zueinander in einer der Raumrichtungen, wobei auch hier Luftlager verwendet werden. Die technische Umsetzung der Lageeinstellung erfolgt mit anderen Mitteln als beim Anmeldegegenstand.
  • Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Justiereinrichtung zur räumlichen Lageeinstellung eines Objekts anzugeben, die einfach aufgebaut, leicht herstellbar und kostengünstig ist.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Justiereinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen beschrieben.
  • Erfindungsgemäß wird eine Justiereinrichtung zur räumlichen Lageeinstellung eines Objekts vorgeschlagen, die eine Mehrzahl übereinander angeordneter Plattenelemente umfasst, die an einander zugewandten Seiten ineinandergreifende Radialführungsstrukturen aufweisen, wobei auf einer Grundplatte zumindest ein Paar von Verschiebungsplatten und ein Paar von Neigungsplatten angeordnet sind, wobei Verschiebungsplatten eine konstante Dicke aufweisen und ihre jeweilige obere Radialführungsstruktur und untere Radialführungsstruktur exzentrisch versetzt zueinander angeordnet sind und Neigungsplatten eine variable Dicke aufweisen und ihre jeweilige obere Radialführungsstruktur und untere Radialführungsstruktur konzentrisch zueinander angeordnet sind.
  • Unter Radialführungsstrukturen sollen dabei kreisförmige oder kreisringförmige dreidimensionale Ausformungen an Plattenelementen mit ansonsten ebenen Begrenzungsflächen verstanden werden. Die Radialführungsstrukturen können beispielsweise durch zerspanende Bearbeitung wie Drehen oder dergleichen, aber auch durch Urformen wie Spritzgießen oder dergleichen hergestellt sein.
  • Damit die einander zugewandten Radialführungsstrukturen zweier benachbarter Plattenelemente ineinandergreifen können, muss eine von ihnen konvex, d.h. erhaben, und die andere konkav, d.h. eingesenkt, ausgeführt sein. Selbstverständlich können Radialführungsstrukturen in diesem Sinne auch gleichzeitig erhabene und eingesenkte Ausformungen aufweisen. Durch die kreisförmigen oder kreisringförmigen Konturen der Radialführungsstrukturen ist gewährleistet, dass die Plattenelemente einander in seitlicher, d.h. horizontaler Richtung zwangsführen und dass je zwei benachbarte Plattenelemente relativ zueinander verdrehbar sind. Dabei soll „kreisförmig“ eine innerhalb eines Kreisdurchmessers erstreckte Erhebung oder Vertiefung bedeuten, und „kreisringförmig“ eine umlaufende, eine endliche Breite aufweisende Erhebung oder Vertiefung bedeuten, in deren mittlerem Bereich die jeweilige Oberfläche des Plattenelements sich beispielsweise auf demselben Höhenniveau wie außerhalb der Radialführungsstruktur erstreckt.
  • Maßgeblich ist lediglich, dass die Radialführungsstruktur einerseits eine freie Verdrehung eines Plattenelements relativ zu einem benachbarten Plattenelement ermöglicht und andererseits die ineinandergreifenden Radialführungsstrukturen auf den einander zugewandten Oberflächen zweier benachbarter Plattenelemente eine ungewollte Relativverschiebung zwischen diesen beiden Plattenelementen in der Horizontalebene ohne Relativverdrehung wirksam verhindern.
  • Durch die exzentrische Anordnung der Radialführungsstrukturen auf der Oberseite und der Unterseite der Verschiebungsplatten beschreibt die obere Radialführungsstruktur bei einer absoluten Verdrehung der Verschiebungsplatte um ihre untere Radialführungsstruktur im globalen Koordinatensystem jeweils eine exzentrische Kreisbahn, d.h. alle Punkte der oberen Radialführungsstruktur drehen sich mit gleicher Winkelgeschwindigkeit auf unterschiedlich großen Kreisen um den Mittelpunkt der unteren Radialführungsstruktur. Durch gleichzeitige geeignete Wahl der Verdrehwinkel beider Verschiebungsplatten sind alle darüber angeordneten Objekte innerhalb gewisser Grenzen in der horizontalen Ebene verschiebbar.
  • Die variable Dicke der Neigungsplatten führt dazu, dass die Neigungsplatten - abgesehen von den Radialführungsstrukturen - eine Keilform mit einem gewissen, vorgebbaren Keilwinkel aufweisen. Durch diese Keilform der Neigungsplatten werden grundsätzlich alle über einer sich drehenden Neigungsplatte angeordneten Objekte um einen Neigungswinkel aus der Horizontalen gekippt, der dem Keilwinkel der sich drehenden Neigungsplatte entspricht. Da aber zwei gleichartige Neigungsplatten übereinander angeordnet sind, ist der Neigungswinkel eines darüber angeordneten Objekts zwischen 0 und dem Doppelten des Keilwinkels einstellbar, je nach der Relativverdrehung der beiden Neigungsplatten zueinander.
  • Grundsätzlich spielt es für die Funktion der Justiereinrichtung keine Rolle, ob auf der Grundplatte zunächst die Verschiebungsplatten und auf diesen die Neigungsplatten angeordnet sind, oder ob auf der Grundplatte zunächst die Neigungsplatten und auf diesen die Verschiebungsplatten angeordnet sind. Vorteilhaft wird jedoch die erstgenannte Variante gewählt, weil ansonsten auch die Verschiebungsplatten bei einer Verstellung der Neigungsplatten unnötig aus der Vertikalen gekippt werden, was insbesondere bei sehr schweren Objekten, die von der Justiereinrichtung getragen werden, ungünstig sein kann, weil sich damit auch die Verschiebeebene neigt.
  • Durch die Kombination von zwei Verschiebungsplatten und zwei Neigungsplatten kann jedes auf der Oberseite der Anordnung von Plattenelementen angeordnete Objekt durch Verdrehung der Verschiebungsplatten in der Horizontalebene verschoben und gleichzeitig durch Verdrehung der Neigungsplatten relativ zur Vertikalrichtung geneigt oder aus einer unerwünschten Neigung in eine vertikale Ausrichtung bewegt werden.
  • Die vorgeschlagene Justiereinrichtung ist extrem einfach aufgebaut, daher sehr kostengünstig, und kann im einfachsten Fall von Hand eingestellt werden.
  • Das auszurichtende Objekt kann in einer einfachen Ausgestaltung beispielsweise auf der obersten Seite des Plattenstapels, d.h. der beschriebenen Anordnung von Plattenelementen, mit oder ohne Befestigung abgestellt werden. Das oberste Plattenelement benötigt dann auf seiner Oberseite keine Radialführungsstruktur, weil diese Oberseite keinem anderen Plattenelement der Anordnung zugewandt ist.
  • In einer anderen Ausgestaltung ist jedoch vorgesehen, dass als oberstes Plattenelement eine Kopfplatte angeordnet ist, die zur Aufnahme des zu justierenden Objekts ausgebildet ist. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass die Verschiebungsplatten und Neigungsplatten keine weitere Funktion übernehmen müssen. Die Kopfplatte übernimmt in diesem Fall die Funktion der Aufnahme des auszurichtenden Objekts und kann zu diesem Zweck an ihrer Oberseite Befestigungsmittel, beispielsweise Gewindebohrungen oder dergleichen, aufweisen. Um die Kopfplatte in horizontaler Richtung zu führen und unbeabsichtigte Verschiebungen gegenüber den darunter angeordneten Plattenelementen zu verhindern, weisen in diesem Fall auch die Oberseite des direkt unter der Kopfplatte angeordneten Plattenelements (Verschiebungsplatte oder Neigungsplatte) und die Unterseite der Kopfplatte korrespondierende, ineinandergreifende Radialführungsstrukturen auf.
  • In weiterer Ausgestaltung der vorgeschlagenen Justiereinrichtung kann vorgesehen sein, dass mindestens ein Plattenelement einen mit einer Druckluftquelle verbindbaren Druckluftanschluss aufweist. Durch einen solchen Druckluftanschluss kann beispielsweise zwischen zwei benachbarten Plattenelementen ein Luftpolster erzeugt werden, das die Reibung zwischen diesen Plattenelementen herabsetzt, so dass die Plattenelemente relativ zueinander leichter verdrehbar sind. Dazu kann vorteilhaft weiter vorgesehen sein, dass mindestens ein Luftkanal vom Druckluftanschluss aus in den Bereich mindestens einer Radialführungsstruktur des Plattenelements erstreckt und dort mündet. Es versteht sich, dass beispielsweise alle Plattenelemente separate Druckluftanschlüsse aufweisen können, so dass Luftpolster selektiv zwischen jedem Paar benachbarter Plattenelemente erzeugt werden können, um nur eine einzelne Relativverdrehung zu erzeugen und eine unbeabsichtigte Relativverdrehung anderer Plattenelemente zu vermeiden.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist mindestens ein Plattenelement eine Skala auf, die einen Verschiebungswert oder einen Neigungswert oder einen Drehwinkelwert anzeigt. Dadurch wird die exakte Einstellung einer Verschiebung in der Horizontalebene oder einer Neigung relativ zur vertikalen Richtung erleichtert. Zu diesem Zweck kann außerdem vorteilhaft beispielsweise vorgesehen sein, dass mindestens ein Plattenelement, beispielsweise das oberste Plattenelement, das das auszurichtende Objekt trägt, eine Libelle, insbesondere eine Dosenlibelle, die eine Ausrichtung in zwei Raumrichtungen ermöglicht, aufweist.
  • Zur Automatisierung oder/und zur Erleichterung der Justage sehr schwerer auszurichtender Objekte kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung weiterhin vorgesehen sein, dass mindestens ein Plattenelement mit einer eine Drehung des Plattenelements bewirkenden Antriebseinrichtung wirkverbunden ist. Beispielsweise kann eine solche Antriebseinrichtung ein Servomotor sein, der mit dem mindestens einen Plattenelement durch ein elastisches Zugmittel wirkverbunden ist. Derartige elastische Zugmittel können beispielsweise an sich bekannte Riemen, beispielsweise Keilriemen, Rundriemen, Zahnriemen usw. aus faserverstärkten Elastomerwerkstoffen sein, die beispielsweise in entsprechend ausgeformte Ränder, d.h. Nuten, Verzahnungen usw., der Plattenelemente eingreifen. Elastische Zugmittel haben den Vorteil, dass sie in gewissen Grenzen die Exzentrizität der Verschiebungsplatten und die Taumelbewegungen der Neigungsplatten auszugleichen imstande sind.
  • Um die vorgeschlagene Justiereinrichtung auch automatisiert betreiben zu können, ist in einer Weiterbildung vorgesehen, dass mindestens eine Antriebseinrichtung mit einer Steuereinrichtung verbunden ist. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass bei der vorgeschlagenen Justiereinrichtung mindestens eine Druckluftquelle mit einer Steuereinrichtung verbunden ist. Die Steuereinrichtung kann beispielsweise, wenn eine korrekturbedürftige Lageabweichung erkannt wird, selektiv einen oder mehrere Druckluftanschlüsse mit Druckluft beaufschlagen, so dass zwischen benachbarten Plattenelementen Luftpolster erzeugt werden, die die Reibung zwischen ihnen herabsetzen, und dann - ebenfalls selektiv - eine oder mehrere Antriebseinrichtungen betätigen, um eine Verschiebung oder/und eine Neigungsänderung des auf der Justiereinrichtung angeordneten Objekts zu bewirken. Weisen eines oder mehrere Plattenelemente oder/und das auszurichtende Objekt gemäß einer weiteren Ausgestaltung Lagesensoren oder/und Neigungssensoren auf, so kann die Steuerung durch Rückkopplung zu einer Regelung erweitert werden.
  • Wenn die Vorrichtung zum Ausrichten besonders großer Objekte ausgebildet sein soll, können die Plattenelemente gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung aus Segmenten (beispielsweise wie bei einer Torte) zusammengesetzt und die Segmente untereinander verbunden sein. Die Segmente könnten dann beispielsweise separate Druckluftanschlüsse aufweisen. Die Plattenelemente können in diesem Fall beispielsweise weiterhin so gestaltet sein, dass sich unter jedem Segment ein eigenes Luftkissen bilden kann.
  • Bei besonders schweren Objekten kann statt Luft auch eine Flüssigkeit wie Wasser oder dergleichen benutzt werden, um eine noch höhere Tragkraft zu erzielen.
  • Mit der Erfindung lösbare Aufgaben und Vorteile oder Verbesserungen gegenüber dem Stand der Technik sind
    • - hochgenaue Positionierung und Nivellierung auszurichtender Objekte,
    • - durch Druckluftlagerung ist ein schmiermittelfreier Betrieb möglich,
    • - die Justiereinrichtung ist fast beliebig skalierbar,
    • - geringe Druckbelastung durch Verteilung der Last auf großer Fläche,
    • - auf Grund der geringen Druckbelastung sind die Komponenten der Justiereinrichtung auch aus weniger festen Materialien (z.B. Kunststoffen) herstellbar,
    • - die Justiereinrichtung ist auf den jeweiligen Anwendungsfall optimierbar hinsichtlich Auflösung und Verschiebung bzw. Neigungswinkel,
    • - die Justiereinrichtung ist einfach und kostengünstig herstellbar,
    • - die Justiereinrichtung ist leicht zu warten,
    • - die Justiereinrichtung ist durch Auswechseln von Komponenten leicht zu verändern,
    • - die Justiereinrichtung kann voneinander unabhängige, klar definierte Bewegungsabläufe realisieren,
    • - die Justiereinrichtung ist auch ohne Elektronik präzise nutzbar,
    • - die Justiereinrichtung ist nach Abstellen der Druckluft selbsthaltend,
    • - die Justiereinrichtung ist schwingungsfrei,
    • - die Justiereinrichtung ist zusätzlich festspannbar, wenn dafür entsprechende Befestigungsmittel oder Spannmittel vorgesehen sind,
    • - die Justiereinrichtung ist mit zusätzlichen Bewegungssystemen leicht kombinierbar (z.B. zur Realisierung einer zusätzlichen Verschiebung in vertikaler Richtung),
    • - die Justiereinrichtung weist eine geringe Bauhöhe und einen geringen Platzbedarf auf,
    • - es gibt keine lasttragenden Druck- oder Auflagepunkte.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen
    • 1 eine Gesamtansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Justiereinrichtung,
    • 2 eine Schnittdarstellung durch diese Justiereinrichtung,
    • 3 eine vergrößerte Detailansicht eines Schnitts durch einen Luftkanal,
    • 4 eine Explosionsdarstellung der Vorrichtung, und
    • 5 eine Gesamtansicht der Vorrichtung mit einem auszurichtenden Objekt.
  • Die Justiereinrichtung des Ausführungsbeispiels umfasst eine Grundplatte 11 sowie fünf darüber übereinander liegende Plattenelemente, nämlich von unten nach oben zwei Verschiebungsplatten 12, zwei Neigungsplatten 13 und eine Kopfplatte 14, die zur Aufnahme des auszurichtenden Objekts 4 ausgebildet ist. Die Grundplatte 11 ist im Ausführungsbeispiel durchgehend gestaltet, während die Verschiebungsplatten 12, die Neigungsplatten 13 und die Kopfplatte 14 in ihrem jeweiligen mittleren Bereich einen Durchbruch aufweisen. Diese Durchbrüche schaffen Platz dafür, dass ein auszurichtendes Objekt 4, das von der Kopfplatte 14 getragen wird, nicht ausschließlich oberhalb der oberen Oberfläche der Kopfplatte 14 angeordnet sein muss, sondern sich von dieser oberen Oberfläche der Kopfplatte 14 aus auch in den durch die Durchbrüche der anderen Plattenelemente 12,13 nach unten erstrecken kann.
  • Die untere Grundplatte 11 weist nur auf ihrer Oberseite eine konvexe kreisringförmige Radialführungsstruktur 21 auf. Die obere Kopfplatte 14 weist nur auf ihrer Unterseite eine konkave kreisringförmige Radialführungsstruktur 22 auf.
  • Zwischen der Oberseite der Grundplatte 11 und der Unterseite der Kopfplatte 14 sind übereinander von unten nach oben zwei Verschiebungsplatten 12 und darüber zwei Neigungsplatten 13 angeordnet, die alle jeweils auf ihrer Unterseite eine konkave kreisringförmige Radialführungsstruktur 22 und auf ihrer Oberseite eine konvexe kreisringförmige Radialführungsstruktur 21 aufweisen, wobei die einander zugewandten konvexen kreisringförmigen Radialführungsstrukturen 21 und konkaven kreisringförmigen Radialführungsstrukturen 22 benachbarter Plattenelemente 11,12,13,14 deckungsgleich ineinandergreifen, wenn man die Plattenelemente 11,12,13,14 übereinander stapelt. Die ineinandergreifenden Radialführungsstrukturen 21,22 sorgen dafür, dass die Plattenelemente 12,13,14 nicht relativ zu dem jeweils darunter liegenden Plattenelement 11,12,13 seitlich verrutschen können. Es ist nur möglich, sie gegeneinander beliebig zu verdrehen.
  • An den beiden Verschiebungsplatten 12 sind die Drehachsen der oberen und unteren Radialführungsstrukturen 21,22 jeweils exzentrisch zueinander versetzt. Wenn man diese Verschiebungsplatten 12 relativ zueinander verdreht, ist es möglich, die darüber liegenden Plattenelemente 13,14 sowie ein darauf angeordnetes, auszurichtendes Objekt 4 seitlich zu verschieben. Der maximale Verschiebeweg ist dabei abhängig vom exzentrischen Versatz der Drehachsen, den man bei der Herstellung gewählt hat. Ist dieser Versatz bei beiden Verschiebungsplatten 12 gleich groß, heben sich die beiden Exzentrizitäten exakt auf, wenn sie sich genau gegenüber stehen. So ist es möglich, mit dem darüber angeordneten Objekt 4 durch entsprechendes Verdrehen der Verschiebungsplatten 12 jede beliebige Position innerhalb einer horizontalen Kreisfläche anzufahren, deren Radius der Summe der Exzentrizitäten der Verschiebungsplatten 12 entspricht.
  • Bei den zwei darüber angeordneten Neigungsplatten 13 sind die Drehachsen der oberen und unteren Radialführungsstrukturen 21,22 zueinander geneigt. Wenn man diese beiden Neigungsplatten 13 relativ zueinander verdreht, ist es möglich, ein darauf angeordnetes, auszurichtendes Objekt 4 definiert zur Seite zu neigen. Ist die Neigung der Drehachsen der oberen und unteren Radialführungsstrukturen 21,22 an den Neigungsplatten 13 gleich groß, heben sich die Neigungen bei Minimalausschlag genau auf. Bei maximalem Ausschlag summieren sich die beiden Keilwinkel der Neigungsplatten 13. Innerhalb dieses Gesamtausschlags lässt sich jeder beliebige Winkel stufenlos einstellen.
  • Das oberste Plattenelement ist eine Kopfplatte 14, die zur Befestigung des zu bewegenden Objekts 4 dient und dafür sorgt, dass dieses sich nicht beim Verstellen der Plattenelemente 12,13 mitdreht, wenn das unerwünscht ist.
  • Die Plattenelemente 12,13,14 weisen mittig jeweils einen Durchbruch auf, so dass das zu bewegende Objekt 4 auch durch die Durchbrüche nach unten ragen kann, wenn das System auf einem Gestell o.Ä. montiert ist. Die Plattenelemente und die Bohrung müssen dann nur groß genug gewählt werden, dass das Objekt 4 bei Vollausschlag die Innenseite der Zentralbohrung nicht berührt.
  • Sollte das Gewicht des zu bewegenden Objektes 4 sehr groß sein, ist ein Verdrehen der Plattenelemente 12,13,14 durch die entstehende Reibung nicht mehr möglich. Um diesem Problem zu begegnen, sind im Ausführungsbeispiel in der Mitte der unteren Radialführungsstrukturen 22 jeweils eine Ringnut 32, in die ein Luftkanal 31 mündet, der durch einen seitlichen Druckluftanschluss 3 am Umfang des jeweiligen Plattenelements 12,13,14 mit einer Druckluftquelle verbindbar ist. Wenn man durch diesen Druckluftanschluss 3 Druckluft in das System pumpt, strömt diese durch den Luftkanal 31 und die Ringnut 32 zwischen die Radialführungsstrukturen 21,22 der aufeinander liegenden Plattenelemente 11,12,13,14 und von dort aus radial nach außen und nach innen. Sind die Radialführungsstrukturen 21,22 mit entsprechender Genauigkeit und geringer Rauhtiefe gefertigt, lässt sich das System auch bei sehr hohen Lasten durch das zwischen den Auflageflächen entstehende Luftkissen leicht verstellen. Durch die große Oberfläche der Auflageflächen der Plattenelemente 11,12,13,14 aufeinander, ist der dafür notwendige Druck der Druckluftanlage sehr gering.
  • Da die Plattenelemente 11,12,13,14 hier im Idealfall berührungsfrei aufeinander gleiten, kann auf Schmiermittel zwischen den Plattenelementen 11,12,13,14 verzichtet werden. Wird nach dem Erreichen der gewünschten Endposition die Druckluftzufuhr unterbrochen, klemmt sich das System durch die Last selbst in dieser Position fest. Zusätzlich kann aber auch mit Klemmhebeln oder Spannpratzen das ganze System zusätzlich festgespannt werden, was bei einer Lagerung mit Kugellagern o.Ä. nur schwer möglich wäre. Somit ergibt sich eine sehr feste und steife Arretierung des Objektes 4.
  • Da sich die Last des zu bewegenden Objektes 4 durch die sich zwangsläufig ergebenden großen Auflageflächen zwischen den Plattenelementen 11,12,13,14 stark verteilt, muss das System nicht zwangsläufig aus Metall gefertigt werden. Es kann daher auch aus relativ weichen Materialien (Kunststoff o.Ä.) hergestellt werden, wenn das aus technologischen Gründen notwendig sein sollte.
  • Auf der Grundplatte 11 kann im einfachsten Fall rund um die Radialführungsstruktur 21 eine Skala mit Gradeinteilung o.Ä. eingraviert werden, so dass die Verstellung der Plattenelemente 12,13,14 über entsprechende Markierungen o. Ä. abgelesen bzw. vorgenommen werden kann. Das Anbringen elektronischer Wegmesssysteme ist ebenfalls möglich. Zum Verdrehen der Plattenelemente bieten sich Hakenschlüssel an, die in im Umfang der Plattenelemente 12,13,14 eingebrachte Nuten oder Bohrungen eingreifen.
  • Bezugszeichenliste
  • 11
    Grundplatte
    12
    Verschiebungsplatte
    13
    Neigungsplatte
    14
    Kopfplatte
    21
    obere Radialführungsstruktur
    22
    untere Radialführungsstruktur
    3
    Druckluftanschluss
    31
    Luftkanal
    32
    Ringnut
    4
    auszurichtendes Objekt

Claims (11)

  1. Justiereinrichtung zur räumlichen Lageeinstellung eines Objekts (4), umfassend eine Mehrzahl übereinander angeordneter Plattenelemente (11,12,13,14), die an einander zugewandten Seiten ineinandergreifende Radialführungsstrukturen (21,22) aufweisen, wobei auf einer Grundplatte (11) zumindest ein Paar von Verschiebungsplatten (12) und ein Paar von Neigungsplatten (13) angeordnet sind, wobei Verschiebungsplatten (12) eine konstante Dicke aufweisen und ihre jeweilige obere Radialführungsstruktur (21) und untere Radialführungsstruktur (22) exzentrisch versetzt zueinander angeordnet sind und Neigungsplatten (13) eine variable Dicke aufweisen und ihre jeweilige obere Radialführungsstruktur (21) und untere Radialführungsstruktur (22) konzentrisch zueinander angeordnet sind.
  2. Justiereinrichtung nach Anspruch 1, bei der als oberstes Plattenelement eine Kopfplatte (14) angeordnet ist, die zur Aufnahme des zu justierenden Objekts (4) ausgebildet ist.
  3. Justiereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der mindestens ein Plattenelement (11,12,13,14) einen mit einer Druckluftquelle verbindbaren Druckluftanschluss (3) aufweist.
  4. Justiereinrichtung nach Anspruch 3, bei der sich mindestens ein Luftkanal (31) vom Druckluftanschluss (3) aus in den Bereich mindestens einer Radialführungsstruktur (21,22) des Plattenelements (11,12,13,14) erstreckt und dort mündet.
  5. Justiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der mindestens ein Plattenelement (11,12,13,14) eine Skala (4) aufweist, die einen Verschiebungswert oder einen Neigungswert oder einen Drehwinkelwert anzeigt.
  6. Justiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der mindestens ein Plattenelement (11,12,13,14) eine Libelle aufweist.
  7. Justiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der mindestens ein Plattenelement (11,12,13,14) mit einer eine Drehung des Plattenelements (11,12,13,14) bewirkenden Antriebseinrichtung wirkverbunden ist.
  8. Justiereinrichtung nach Anspruch 7, bei der die Antriebseinrichtung ein Servomotor ist, der mit dem mindestens einen Plattenelement (11,12,13,14) durch ein elastisches Zugmittel wirkverbunden ist.
  9. Justiereinrichtung nach Anspruch 7 oder 8, bei der mindestens eine Antriebseinrichtung mit einer Steuereinrichtung verbunden ist.
  10. Justiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der mindestens eine Druckluftquelle mit einer Steuereinrichtung verbunden ist.
  11. Justiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der mindestens ein Plattenelement (11,12,13,14) eine kreisringförmige Radialführungsstruktur (21,22) aufweist, in deren mittlerem Bereich das Plattenelement (11,12,13,14) einen Durchbruch aufweist.
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