Koaxialer Grob- und Feintrieb für optische Geräte mit Präzisionseinstellung
Im allgemeinen ist es üblich, daß bei optischen Geräten mit Präzisionseinstellung,
insbesondere bei Mikroskopen, für die Einstellbewegung je ein Grob- und ein Feintriel),
vorhanden sind, wobei dann meist der Grobtrieb auf eine Führung und der Feintrieb
auf eine zweite Führung wirkt. In diesem Fall sind beide Teile völlig unabhängig
voneinander. Die Nachteile dieser Konstruktion bestehen darin, daß eventuell zwei
sehr präzise Führungen erforderlich sind und daß unvermeidliche kleine Fehler der
Einzelführungen sich in der Gesamtbewegung durch Addition zusammensetzen.Coaxial coarse and fine drive for optical devices with precision adjustment
In general, it is common for optical devices with precision adjustment,
especially with microscopes, one coarse and one fine triel for the adjustment movement),
are present, with the coarse drive on a guide and the fine drive then mostly
acts on a second tour. In this case both parts are completely independent
from each other. The disadvantages of this construction are that possibly two
very precise guides are required and that inevitable small errors of the
Individual tours are put together in the overall movement by adding.
Wenn Grob- und Feintrieb bei gewissen Instrumenten, z. B. Winkelmeßgeräten,
beide auf eine einzige Führung wirken, so ist die Handhabung insofern umständlich,
als beim Übergang vom Grob- zum Feintrieb erst eine besondere Klemmung vorgenommen
werden muß, die den Feintrieb in die Wirkstellung bringt. Umgekehrt muß bei Wiederbetätigung
des Grobtriebes die Klemmung gelöst werden, was aber häufig vergessen wird, so daß
dann die Lagerung bei Gewaltanwendung des Grobtriebes beschädigt wird.If the coarse and fine adjustment of certain instruments, e.g. B. angle measuring devices,
both act on a single guide, the handling is cumbersome,
than at the transition from the coarse to the fine drive, a special clamping is carried out
must be, which brings the fine drive into the operative position. The reverse must be done on re-actuation
of the coarse drive the clamping can be released, but this is often forgotten so that
then the storage is damaged when the coarse drive is used forcibly.
Um diese Nachteile zu vermeiden, ist es bereits bekannt, die Feintriebachse
in der Grobtriebachse zu lagern und zwischen diesen Achsen ein Kugelreibgetriebe
vorzusehen, dessen Kugeln einerseits auf der Feintriebachse und andererseits an
einer festen Lagerschale abrollen, dessen Kugeln ferner durch federnde Mittel gegen
die beiden Abrollflächen gedrückt werden und dessen Kugeln schließlich in der als
Kugelkäfig ausgebildeten Grobtriebachse liegen. Diese bekannten Ausbildungen genügen
aber noch nicht den Anforderungen, welche an Präzisionsführungen gestellt werden.
Durch die vorgesehenen federnden Mittel, welche die Kugeln gegen die Abrollflächen
drücken, ist zwar eine Spielfreiheit der Kugeln zwischen diesen Flächen auch dann
gewährleistet, wenn, wie es häufig der Fall ist, insbesondere ein Zug oder Druck
auf eine der Achsen ausgeübt wird. Es ist jedoch nicht die völlige Spielfreiheit
zwischen der Grob- und Feintriebachse gewährleistet, auf die es bei Präzisionsbewegungsübertragungen
aber letzten Endes ankommt, weil die Kugeln im Kugelkäfig nicht spielfrei gelagert
sind. "Zumindest stellt sich eine Lose zwischen den Kugeln und dem Kugelkäfig nach
längerem Gebrauch des Getriebes durch Abnutzung ein. Die Erfindung sieht deshalb
elastische Mittel vor, welche die Kugeln in bestimmter Lage im Kugelkäfig halten.
Durch diese Ausbildung wird jeglicher toter Gang zwischen Grob- und Feintriebachse
vermieden.In order to avoid these disadvantages, the fine drive axis is already known
to be stored in the coarse drive axis and a ball friction gear between these axes
to provide the balls on the one hand on the fine drive axis and on the other hand
roll off a fixed bearing shell, the balls of which are also counteracted by resilient means
the two rolling surfaces are pressed and its balls finally in the as
Ball cage trained coarse drive axis lie. These known trainings are sufficient
but not yet the requirements that are placed on precision guides.
By the provided resilient means, which the balls against the rolling surfaces
press, there is no backlash of the balls between these surfaces even then
guaranteed when, as is often the case, especially a pull or pressure
is exerted on one of the axles. However, it is not the complete freedom of play
between the coarse and fine drive axis ensures that it is used for precision movement transmissions
But in the end it matters because the balls in the ball cage are not supported without play
are. "At least there is a slack between the balls and the ball cage
prolonged use of the transmission due to wear and tear. The invention therefore sees
elastic means, which hold the balls in a certain position in the ball cage.
This training eliminates any dead gear between the coarse and fine drive axis
avoided.
Die Mittel zur Vermeidung des Spiels der Kugeln in der als Kugelkäfig
ausgebildeten Grobtriebachse bestehen vorteilhaft aus prismatischen Ausfräsungen
der Grobtriebachse und V-förmigen Federn, welche derart ausgebildet und angeordnet
sind, daß die Kugeln gegen die Ausfräsungen gedrückt werden. Die V-förmigen Federn
haben eine derartige Vorspannung, daß die Kugeln um die Eckpunkte der Ausfräsung
bei Drehrichtungsänderung nicht kippen.The means of avoiding the game of the balls in the called ball cage
trained coarse drive axis advantageously consist of prismatic millings
the coarse drive axis and V-shaped springs, which are designed and arranged in this way
are that the balls are pressed against the millings. The V-shaped springs
have such a preload that the balls around the corner points of the cutout
Do not tilt when changing the direction of rotation.
Selbstverständlich können, wie für andere Reibgetriebe bekannt, mehrere
der erfindungsgemäßen Getriebe zur Erzielung einer größeren Übersetzung hintereinandergeschaltet
sein.Of course, as is known for other friction gears, several
the transmission according to the invention connected in series to achieve a greater translation
be.
In der Zeichnung, aus der weitere Einzelheiten der Erfindung ersichtlich
sind, ist in Fig. 1 ein Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
dargestellt; Fig. 2 zeigt eine Einzelheit der Fig. 1 in Ansicht, Fig. 3 einen Schnitt
nach der Linie III-111 der Fig. 2, Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der
Fig. 2.In the drawing, from which further details of the invention can be seen
are, in Fig. 1 is a longitudinal section through an embodiment of the invention
shown; FIG. 2 shows a detail of FIG. 1 in view, FIG. 3 shows a section
along the line III-111 of FIG. 2, FIG. 4 shows a section along the line IV-IV of
Fig. 2.
In Fig. 1 sind die Grobtriebknöpfe 8 mit der Grobtriebachse 7 fest
verbunden. Durch Drehen eines der Knöpfe 8 wird die Achse 7 angetrieben und die
Drehbewegung über die Zahnradübersetzung 9 und die Zahnstange 10 auf die Führung
übertragen. Dabei ist die Feintriebachse 6 in der Grobtriebachse 7 gelagert. Letztere
dient gleichzeitig als Kugelkäfig für das Kugelreibgetriebe. Die drei Kugeln 1 werden
durch die Feder 3 über den losen Innenkonus 4 gegen die feste Kegelfläche 5 gedrückt.
Die in axialer Richtung wirkende Feder 3 stützt sich an einer auf dem festen Teil
5 aufgeschraubten Gewindemutter 2 ab. Durch die Keilwirkung werden die Kugeln 1
gegen die Reibflächen der Feintriebachse 6 gedrückt und dienen damit gleichzeitig
zur Lagerung der Achse 6. Durch Drehen am Feintriebknopf 11 wird durch die Reibung
zwischen den Kugeln 1, der Feintriebachse 6 und den Kegelflächen 4 und 5 gleichzeitig
die Grobtriebachse 7 bewegt. Die Verdrehung der Grobtriebachse erfolgt
im
Verhältnis des Anlagedurchmessers der Kugeln an der Achse 6 zum Anlagedurchmesser
der Kugeln am Kegel 5. Wird im ungünstigsten Fall auf die Grobtriebachse von rechts
ein so starker Druck ausgeübt, däß diese die Kugeln von der Fläche 5 abhebt, so
gewährleistet der nachgiebige federnde Ring 4 immer noch einen sicheren Kontakt
mit den Kugeln 7. Die Grobtriebachse drückt in diesem Fall außerdem die Kugeln zwischen
diesen Ring und die Feintriebachse, so daß die Triebbewegung nicht gestört wird.In Fig. 1, the coarse drive buttons 8 are fixed to the coarse drive axis 7
tied together. By turning one of the buttons 8, the axis 7 is driven and the
Rotary movement via the gear ratio 9 and the rack 10 on the guide
transfer. The fine drive axis 6 is supported in the coarse drive axis 7. Latter
also serves as a ball cage for the ball friction gear. The three balls 1 will be
pressed by the spring 3 over the loose inner cone 4 against the fixed conical surface 5.
The spring 3 acting in the axial direction is supported on one on the fixed part
5 screwed on threaded nut 2. Due to the wedge effect, the balls 1
pressed against the friction surfaces of the fine drive shaft 6 and thus serve at the same time
for mounting the axis 6. By turning the fine adjustment knob 11, the friction
between the balls 1, the fine drive axis 6 and the conical surfaces 4 and 5 at the same time
the coarse drive axis 7 moves. The coarse drive axis is rotated
in the
Ratio of the contact diameter of the balls on the axis 6 to the contact diameter
of the balls on the cone 5. In the worst case, it is applied to the coarse drive axis from the right
exerted such a strong pressure that it lifts the balls off the surface 5, so
the resilient, resilient ring 4 still ensures secure contact
with the balls 7. The coarse drive axis also presses the balls between in this case
this ring and the fine drive axis, so that the drive movement is not disturbed.
Bei den bekannten Kugelreibgetrieben liegen die Kugeln in zylindrischen
Bohrungen 30 des Kugelkäfigs. Sollen die Kugeln ohne Spiel laufen, so daß auch bei
Drehrichtungsänderung ein präzises Folgen erreicht wird, so müssen die Bohrungen
30 außerordentlich genau gefertigt werden. Trotzdem wird nach längerem Gebrauch
durch die bohrende Bewegung der Kugeln eine Abnutzung und dadurch eine Lose in den
Kugelkäfigen auftreten. Damit ist jedoch das Reibgetriebe für Geräte mit Präzisionseinstellung
nicht brauchbar. Um diese Nachteile der bekannten Kugelreibgetriebe zu beheben,
ist bei der vorliegenden Erfindung der Kugelkäfig besonders ausgebildet (Fig.2).
Die Bohrungen 30 im Kugelkäfig sind größer gehalten als der Durchmesser der Kugeln
1. Durch V-förmige Federn 12 werden die Kugeln 1 gegen eine schmale Ausfräsung 13
des Kugelkäfigs gedrückt. Dadurch ist die Lage der Drehachse der Kugeln genau bestimmt.
Etwaiger auftretender Materialverschleiß wird durch die Vorspannung der Federn 12
ausgeglichen. Infolgedessen tritt auch nach längeren Zeiträumen keine Verschlechterung
der Übertragung der Drehbewegungen auf.In the known ball friction gears, the balls are in cylindrical
Bores 30 of the ball cage. Should the balls run without play, so that with
Change of direction of rotation a precise following is achieved, the holes must
30 can be manufactured extremely precisely. Even so, after prolonged use
Due to the boring movement of the balls, wear and thereby a slack in the
Ball cages occur. However, this is the friction gear for devices with precision adjustment
not usable. To remedy these disadvantages of the known ball friction gears,
In the present invention, the ball cage is specially designed (FIG. 2).
The bores 30 in the ball cage are kept larger than the diameter of the balls
1. The balls 1 are pressed against a narrow cutout 13 by means of V-shaped springs 12
of the ball cage pressed. As a result, the position of the axis of rotation of the balls is precisely determined.
Any material wear that occurs is prevented by the pretensioning of the springs 12
balanced. As a result, there is no deterioration even after a long period of time
the transmission of the rotary movements.