-
X-Y-Feinverstellung mit Drehbewegung Die Erfindung betrifft eine
Anordnung zur X-Y-Feinverstellung mit Drehbewegung einer Platte mit einer ebenen
Flache gegen über einer ebenen, festen Fläche, wobei die Feinverstellung mit Drehbewegung
durch im wesentlichen parallel zur Ebene die Flächen liegende, an den Seitenflächen
der Platte anliegende Stellschrauben erfolgt, uW die Seitenflächen zuminuest in
Bereich des Angriffs der Stellschrauben einen spitzen Winkel mit der ebenen Fläche
bilden.
-
X-Y-Feinverstellungen werden in der Mechanik und in der Optik häufig
benötigt. Gebräuchliche Ausführungen bestehen aus einer Kreuzschlittenanordnung
mit Schwalbenschwanz- bzw.
-
Prismenführung. Eine Drehbewegung wird durch einen zusätzlichen drehbaren
Tisch ermöglicht. Diese Ausführungen haben jedoch eine große Bauhöhe und sind durch
die vielen genauen Führungen sehr aufwendig und teuer.
-
r3 sind auch bereits andere Ausführuiigen bekannt geworden, bei denen
zur X-Y-?einverstellung eine Platte mit einer ebenen Fläche auf einel festen ebenen
Fläche liegt, gegen die sie verschoben werden soll. Dazi; sind Stellschrauben vorgesehen,
die etwa parallel zur Ebene der Flächen liegen, und gegen die Seiiellflächenn der
Platte drücken. Die Drehbewegung kann durch einen zusätzlichen Drehtisch erfolgen.
-
Dadurch ergibt sich eine geringere Bauhöhe. Um zu verhindern, daß
die Platte bei Belastung abhebt bzw. um die Anordnung auch in jeder tage, d.h. auch
senkrecht oder über Kopf benutzen zu können, bilden die Seitenflächen einen spitzen
Winkel mit ebener Fläche der Platte. Durch diese Maßnahme entsteht aber bei Betätigung
der Stellschrauben eine Kraftkomponente senkreent zur ebenen Fläche, die die Reibung
erheblich vergrößert. Dadurch hat diese Anordnung eine geringe Empfindlichkeit,
und neigt zum Springen.
-
Zur Verringerung der Reibung von gegeneinander bewegten ebenen Flachen
ist es an sich bekannt, die Flächen durch Kugeln voneinander zu trennt und damit
die gleitende Reibung in eine rollende Reibung zu verwandeln.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur kontinuierlichen
X-Y-Feinverstellung mit Drehbewegung anzugeben, die eine große Empfindlichkeit bei
hoher Be'astbalkeit hat und die eine geringe Bauhöhe besitzt. Außerdem soll sie
in jeder Lage, d.h. auch senkrecht oder über Kopf, verwendbar sein.
-
Diese Aufgabe löst die Erfindung dadurch, daß die beiden ebenen Flächen
in an sich bekannter Weise durch Walzkörper voneinander getrennt sind, und daß der
die Seitenflächen der Platte berührende Teil der Stellschrauben relativ zu den Stellschrauben
drehbar ist.
-
Dzr verdrehbare Teil der Stellschraube ist vorzugsweise der Außenring
eines Radialrillenkugellagers, das auf die Stellschraube an deren EMde aufgesetzt
ist. Dadurch bewegen sich alle Teile nur nlit rollender Reibung gegeneinander, so
daß eine hohe Verstelleinpfindlichkeit erreicht wird. Weiterhin läßt sich eine Drehbewegung
ohne zusätzlichts Drehtisch dadurch erreichen, daß die Platte rund ist und daß am
Umfang der Platte gegcneinandcr versetzt mehrere, vorzugsweise zwei Stelischrauben
und mindestens ein durch Federkraft gegen die Seitenfläche der Platte gedrückter,
ebenfalls init einem drehbaren Endstück versehener Aladruckstift vorgesehen sind.
Zur Einstellung der Drehbewegung ist eine weitere Stellschraube vorgesehen, die
an einer im wesentlichen radialen Flache der Platte liegt.
-
Da somit auch bei einer Drehung der Platte nur rollende Reibung entsteht,
ist die Empîindlichkeit der Dreheinstellung auch sehr groß.
-
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 das Prinzip der erfindungsgemäßen Feinverstellung,
Fig. 2 eine X-Y-Feinverstellung mit Drehbewegung, Fig. 3 eine exentrisch auf einem
drehbaren Tisch aufgebaute Anordnung nach Fig. 2.
-
In Fig. 1 soll die bewegbare Platte 1 mit der ebenen Fläche 2 gegenüber
der festen Fläche 3 verstellt werden. Zur Verringerung der Reibung der beiden Flächen
2 und 3 gegeneinander liegen hier Kugeln 4 zwischen diesen Flächen, von genen zur
Vereinfachung ur eine dargestellt ist. Die Kugeln 4 sind durch einen Käfig 5 voneinander
getrennt. Die Kugeln mit Käfig können z.B. aus einem Axialrillenkugellager stammen.
Der Käfig kann aber auch aus einfachem Lochblech bestehen, dessen Dicke etwa 2/3
bis 3/4 des Kugeldurchmessers beträgt.
-
Die Verschiebung der Platte 1 erfolgt durch Stellschrauben 6, die
gegen die Seitenflächen 7 der Platte 1 drücken. Diese Seitenflächen 7 bilden nun
einen spitzen Winkel von vorzugsweise 75° bis 60° mit der ebenen Fläche 2. Durch
einen Druck der Stellschraube 6 gegen die Seitenfläche 7 wird die Platte 1 gegen
die Fläche 3 gedrückt, so daß die Platte in allen Richtungen belastet werden kann
bzw. die Anordnung auch senkrecht oder über Kopf verwendet werden kann. Da aber
die Kräfte, die die Platte 1 von der Fläche 3 bzw. von den Kugeln 4
entfernen
wollen, durch die Stellschrauben 6 aufgenommen werden, können an der Berührungsstelle
der Stellsehrauben mit der Seitenfläche 7 große Kräfte auftreten. Der die Seitenfläche
7 berührende Teil 8 der Stellschraube 6 ist aber gegenüber dem übrigen Teil der
Stellschraube drehbar, so daß sich auch bei großen Kräften an dieser Berührungsstelle
keine großen Reibungskräfte ergeben. Dadurch kann die Stellschraube 6 immer leicht
betätigt werden, so daß sich eine hohe Empfindlichkeit der Verstellung ergibt. Auch
eine Verstellung in der anderen Koordinaten. d.h. senkrecht zur Zeichenebene in
Fig. 1, ist dann reibungsarm möglich, ebenso wie eine Drehung der Platte 1 um eine
zur ebenen Fläche 2 senkrechte Achse, wie anschließend beschrieben wird.
-
Der drehbare Teil 8 der Stellschraube 6 kann aus einer drehbaren Hülse
bestehen. Besonders einfach und reibungsarm ist ein auf das Ende der Stellschraube
G aufgesteckes Xadialrillenkug-ellager, dessen Außenring dann an der Seitenfläche
7 anliegt.
-
Eine Anordnung, bei der bei der Platte 1 außer einer X-Y-Feinverstellung
unmittelbar eine Drehbewegung möglich ist, zeigt Fig. 2. Hier ist die Platte 1 kreisrund
ausgebildet, wobei der Ebifachheit halber die Seitenfläche der Scheibe am ganzen
Umfang den gleichen dinkel mit der ebenen Fläche
bildet. Am Umfang
der Platte 1 befindeij sich etwa gleichmäßig verteilt zwei Stellschrauben 61 und
62 sowie ein durch Federkraft gegen die Seitenfläche der Platte gedrückt.
-
ter Andruckstift 63. Alle drei Elemente tragen rin ihrem der Platte
zugewandten Ende ein drehbares Endstück, z.B.
-
ein Radialrillenkugellager. Illit diesen drei Elementen ist eine Bewegung
in allen zwei Koordinaten möglich.
-
Die Drehbewegung der Platte erfolgt durch eine weitere Stellschraube
64, die an einer radialen Fläche 9 liegt. Der Gegendruck wird durch einen weiteren
Andruckstift 65 aufgebracht, der gegen die Gegenseite der radialen Fläche 9 drückt.
Bei Betätigung der Stellschraube 64 wird die Platte unabhängig von ihrer Lage zwangsläufig
immer um ihren Mittelpunkt gedreht.
-
Die radio e Fläche ist in Fig. 2 als ein Stab dargestellt, der radial
auf der runden Platte 1 angebracht ist und darüber hinausragt. Dies ist jedoch nicht
notwendig, die Stellschraube 64 kann auch direkt im Bereich der Platte angreifen.
-
Es ist allerdings zweckmäßig, alle Stellschrauben und Andruckstifte
in einer Ebene anzuordnen, weil dani die gesamte Anordnung eine besonders geringe
Bauhöhe hat.
-
Eine erweiterte Ausführung zeigt Fig. 3, wo die ebene, feste Fläche
3 aus der ii. 1 nicht mehr feststeht, sondern als Drehtisch iuf einer festen Unterlage
10 ausgebildet ist.
-
Die Verstelleinrichtungen 61 bis 65 sind weiterhin mit der Fläche
3 fest verbunden. Besonders günstig ist es, wenn der Mittelpunkt P1 der Platte 1
und der Mittelpunkt P2 der als Drehtisch ausgebildeten Fläche 5 nicht zusammenfallen.
Durch Drehung des Drehtisches kann dann ein Gegenstand auf der Platte 1 grob justiert
werden, während die Feinjustierung anschließend mittels der Stellschrauben 61, 62
und 64 erfolgt.
-
Patentansprüche: