DE2120770C3 - Grobtrieb und Feintrieb für Mikroskope - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Grobtrieb und Feintrieb mit beidseits des Mikroskops koaxial angeordneten Triebknöpfen zur Einstellung der Bildschärfe.

Es ist ein Mikroskop mit Grob- und Feintrieb bekannt, bei dem der gesamte Grobtrieb mit dem Tischträger feinverstellt wird (vgl. schweizeriiiche Patentschrift 3 55 967). Dort wirkt der Feintrieb über einen Zahnsektor auf einen den Grobtriebantrieb lagernden Schwenkarm. Der Nachteil dieser Ausführungsform besteht darin, daß man beim Feineinstellen oft in durch den Zahnsektor bedingte Endstellungen kommt. Dadurch muß jeweils mit dem Grobtrieb nachfokussiert werden. Das ist für den Benutzer lästig und zeitraubend.

Bei einer anderen bekanntgewordenen Grob- und Feineinstellung wirken Grob- und Feintriebgetriebe auf schneidengelagerte Zahnsegmenthebel (vgl. deutsche Auslegeschrift 1117 899). Auch dort ist ein Öfteres Nachfokussieren mit dem Grobtrieb notwendig, wenn der Feintrieb in den durch das Zahnsegment bedingten Endstellungen nicht mehr wirksam ist.

Des weiteren ist ein Grob- und Feintrieb mit koaxial angeordneten Triebknöpfen bekannt (vgl. Feinwerktechnik, J%9, S. 270 und 271). Dort wirkt der Feintrieb über ein Schneckengetriebe und ein mit diesem kombinierten Umlaufrädergetriebe auf ein eine Zahnstange treibendes Stirnrad. Der Grobtrieb wirkt über ein Stirnradgetriebe auf ein Schneckengetriebe, welches über das, auch dem Feintrieb zugeordnete, Umlaufrädergetriebe ebenfalls auf das die Zahnstange treibende ίο Stirnrad wirkt Diese Ausführungsform erfüllt ihren Zweck speziell in bezug auf den Feintrieb gut. Ein Nachteil besteht jedoch darin, daß der konstruktive Aufbau solcher Getriebe einen hohen fertigungstechnischen Aufwand verlangt. Ein weiterer Nachteil ist, daß das Verhältnis der Grob- zur Feineinstellung höchstens 25 bis 30 :1 beträgt

Mit der Erfindung wird der Zweck verfolgt, diese Nachteile zu vermeiden und einen Grob- und Feintrieb zu entwickeln, der den hohen Anforderungen entspricht, die an Fokussiereinrichtungen von modernen Mikroskopen gestellt werden.

Bei modernen Mikroskopen sollen die für die Fokussierbewegung notwendigen Getriebe so abgestuft sein. daß mit dem Feintrieb eine einwandfreie Fokussierung

der stark vergrößernden Objektive mit entsprechend kleiner Schärfentiefe im Bereich von '/looo mm, und mit dem Grobtrieb sowohl eine schnelle Veränderung des Abstandes Tisch—Objektiv, als auch eine Grobfokussierung möglich ist, wobei Feintrieb und Grobtrieb über den ganzen Verstellbereich des Tisches wirksam sein sollen. Die Fokussierbewegung soll dabei leichtgängig, gleichmäßig und besonders beim Anfahren ruckfrei erfolgen. Beim Wechsel der Bewegungsrichtung darf kein toter Gang vorhanden sein. Eine einmal vorgenommene Fokussierung soll auch über längere Zeit erhalten bleiben, um beispielsweise bei kinemuiographischen Registrierungen während eines großen Zeitraumes unscharfe Bilder zu vermeiden.

Demgemäß liegt der Erfindung die technische Aufgabe zugrunde, für die Grobeinstellung mehrere verschieden untersetzte Getriebegänge zur Verfugung zu stellen, so daß für eine schnelle Veränderung des Abstandes Tisch—Objektiv einerseits und die Grobfokussierung andererseits unterschiedliche Untersetzungen zur Verfugung stehen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird von einer Getriebeverbindung zwischen dem Stellmittel eines Mikroskops und den zu beiden Mikroskopseiten paarweise auf koaxialen Antriebswellen befestigten Triebknöpfen für Grobeinstellung und Feineinstellung der Bildschärfe ausgegangen, wobei die beiden Feineinstelltriebknöpfe an einer gemeinsamen durchgehenden Antriebswelle befestigt sind. Nach der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die beiden Antriebswellen der beiden Grobeinstellknöpfe über je einen Getriebezug mit den beiden Eingangszahnrädern eines ersten Differentialgetriebes in Antriebsverbindung stehen, daß ferner die Differentialwelle dieses ersten Differentialgetriebes über einen Getriebezug das eine Eingangszahnrad eines zweiten Differentialgetriebes antreibt, dessen anderes Eingangszahnrad über einen Gelriebezug von der die beiden Feineinstelltriebknöpfe tragenden Welle angetrieben ist und dessen Differentialwelle mit dem Stellmittel des Mikroskops in formschlüssiger Antriebsverbindung steht, und daß schließlich den Antriebswellen Mittel zur Begrenzung des auf sie ausgeübten Drehmoments zugeordnet sind.

Es ist zwar schon bekannt, bei einem Mikroskop zwi-

fchen dem Triebknopf für die Grobeinstellung und dem Triebknopf für die Feineinstellung ein Differentialgetriebe anzuordnen. Bei dem bekannten Mikroskop ist aber irotz des Einsatzes eines Differentialgetriebes we- <ler eine additive Wirkung der beiden Einstellknöpfe \ noch ein mehrstufiger Betrieb des Grobiriebs für fchnelle Objektivverschiebung einerseits und Grobfofcussierung andererseits möglich (vgl. franzö-ische Palentschrift 1250014).

Im folgenden wird an Hand der Zeichnung ein Aus- ,₀ führungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen schematischen Querschnitt durch den Getriebekasten; der besseren Übersicht halber sind die Getriebeelemente auseinandergezogen und in die Zeichenebene gelegt gezeichnet, obwohl sie in Wirklichkeit über- und untereinander angeordnet sind, und

Fig.2 eine Anordnung der Getriebeelemente im Getriebekasten ohne Seitenwand.

Mit 1 ist der Getriebekasten bezeichnet, in dessen Seitenwänden zwei Hohlwellen 2 und 2' drehbar gelagert sind, welche an ihrem äußeren Ende fest aufgeschraubte Grobtriebknöpfe 3 und 3' tragen. Zwischen Kupplungsscheiben 4 und Bremsscheiben 5 sind Stirnräder 6 und 6' auf den Hohlwellen 2 bzw. 2' drehbar gelagert Die Kupplungsscheiben 4 sind wesentlich größer dimensioniert al? die Bremsscheiben 5 und bewirken somit eine größere Reibung an den Stirnrädern IS und 6'. Federn 7 wirken einerseits auf an den Seitenwänden des Getriebekastens 1 anliegende Drucklager 3c 8 und andererseits auf fest mit den Hohlwellen 2 bzw. 2' verbundene Ringmuttern 9. Der durch die Federn 7 bewirkte Anpreßdruck der Hohlwellen 2 bzw. 2' auf die Kupplungsscheiben 4 und durch dieselben auf die an den Bremsscheiben 5 anliegenden Stirnräder 6 bzw. 6' bewirkt, daß diese einer Drehbewegung der Hohlwellen 2 bzw. 2' ohne weiteres folgen. Ein Stirnrad 10 und eine zwei Zahnkränze aufweisende Hülse 11 sind drehbar auf einer getriebekastenfesten Achse 12 gelagert. Zahnräder 13 und 14 bilden mit dem Planetenrad 15 und mit der drehbar im Getriebekasten 1 gelagerten Differentialachse 16 ein erstes Kegelraddifferentialgetriebe. Mit der Differentialachse 16 ist ein Stirnrad 17 fest verbunden. Ein zweites Kegelraddifferentialgetriebe setzt sich aus Zahnrädern 18 und 19, einem Planetenrad 20 und einer Differentialachse 21 mit einem achsfesten Ritzel 22 zusammen. In das achsfeste Ritzel

22 greift eine fest mit dem nicht gezeichneten Tischträger verbundene Zahnstange 23 ein. Diese Zahnstange

23 ist das Organ, mit welchem die Bildschärfe des Mi- 5» kroskops eingestellt wird. Normalerweise ist dieses Organ 23 am Tischträger des Mikroskops befestigt. Das Organ kann selbstverständlich auch am Mikroskopträger selbst befestigt sein, so daß durch die Bewegung des Mikroskopträgers ebenfalls die Bildschärfe einstellbar ist. Im beschriebenen Ausführungsbeispiel soll die Zahnstange 23 am Tischträger befestigt sein.

In den Hohlwellen 2 und 2' ist eine Feintriebwelle 24 drehbar gelagert. Sie ist mit einer Verzahnung 25 versehen. An beiden Wellenenden sind Feintriebknöpfe 26 ^o befestigt. Mit der Feintriebwelle 24 ist eine Bremsscheibe 27 fest verbunden. Auf die Bremsscheibe 27 wirkt eine am Getriebekasten 1 befestigte Bremse 28. Im Ge triebekasten I sind zwei Wellen 29 und 30, welche je ein achsfestes Ritzel 31 und 32 aufweisen, drehbar gela- < >s gert. Auf der Welle 29 ist ein Stirnrad 33 und auf der Welle 30 ein ^c tirnrad 34 befestigt.

Der dargestellte Grobtrieb und Feintrieb wirkt fogendermaßen: Wird z. B. der Grobtriebknopf 3 und mit diesem die Hohlwelle 2 verdreht, wird diese Bewegung über die Stirnräder 6 und 10 des einen Getriebezuges auf das Zahnrad 13 übertragen. Das Zahnrad 14 ist gehemmt, da das Stirnrad 6' durch die Bremsscheibe-5 gebremst wird. Deshalb wälzt sich das Planetenrad 15 zwischen den Zahnrädern 13 und 14 und verdreht somit die Differentialachse 16 mit den; Stirnrad 17. Das Stirn» rad 17 treibt seinerseits das Zahnrad 19 des zweiten Kegelraddifferentialgetriebes an. Da die Feintriebelemente und durch dieselben das Zahnrad 18 durch die Bremse 28 gehemmt sind, wälzt sich das Planetenrad 20 zwischen den Zahnrädern 18 und 19 des zweiten Kegelraddifferentialgetriebes. Die Differentialachse 21 folgt dabei zwangläufig dieser Abwälzbewegung. Durch die in das achsfeste Ritzel 22 eingreifende Zahnstange 23 wird die Drehbewegung in eine gradlinige umgewandelt, d. h, der mit der Zahnstange 23 fest verbundene Tischträger wird gehoben oder gesenkt. Die gleiche Wirkungsweise ergibt sich, wenn der Grobtriebknopf 3' mit der Hohlwelle 2' von der Bedienungsperson verdreht wird. Diese Bewegung wird über die Stirnräder 6' und 10' des anderen Getriebezuges auf das Zahnrad 14 des ersten Kegelraddifferentialgetriebes übertragen. Das Zahnrad 13 ist gehemmt, da das Stirnrad 6 durch die Bremsscheibe 5 gebremst wird. Das Planetenrad 15 wälzt sich zwischen den Zahnrädern 13 und 14 und verdreht die Differentialachse 16 mit dem Stirnrad 17, weiches seinerseits das Zahnrad 19 des zweiten Kegelraddifferentialgetriebes antreibt. Die Zahnstange 23 hebt bzw. senkt den nicht gezeichneten Tischträger.

Werden hingegen beide Grobtriebknöpfe 3 und 3' gleichzeitig miteinander betätigt, ist bei einem Übersetzungsverhältnis 1 : t der beiden Grobtriebgetriebezüge die Verschiebung des Tischträgers doppelt so groß.

Bei einer Betätigung des Feintriebes an den Feintriebknöpfen 26 wird die Drehbewegung der Feintriebwelie 24 durch ihre Verzahnung 25 über die Stirnräder und Ritzel 33, 31, 34 und 32 auf das Zahnrad 18 des zweiten Kegelraddifferentialgetriebes übertragen. Das Zahnrad i9 ist durch die auf den Grobtrieb wirkenden Bremsscheiben 5 gehemmt. Deshalb wälzt sich das Planetenrad 20 zwischen den Zahnrädern 18 und 19. Zwangläufig folgt die Differentialachse 21 dieser Abwälzbewegung. Die durch das achsfeste Ritzel 22 bewirkte Längsbewegung der Zahnstange 23 ist jedoch, bedingt durch die starke Untersetzung im Feintriebgeiriebe, vie! ^erin^cr als bei einer Bctäti^jn" der Grobtriebknöpfe.

In der F i g. 2 ist die wirkliche Anordnung der einzelnen bis jetzt beschriebenen Getriebeelemente gezeigt. Die Bezugszahlen sind die gleichen wie in der Fig. 1, so daß auf eine detaillierte Beschreibung der F i g. 2 verzichte! werden kann.

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der Feintrieb über den ganzen Verstellbereich des Grobtriebes wirksam ist und daß nach Erreichen einer Anschlaglage des Tischträgers durch versehentliches Weiterdrehen der Tnebknöpfe keine Getriebeschäden entstehen können, da die Kupplungsscheiben in Verbindung mit den Bremsscheiben als Sicherheitskupplungen wirken.

Durch die Anordnung tM.s Kegelraddifferentialgetriebes zwischen den Getriebezügen des Grobtriebes ist es möglich, die Grobfokussierung mit zwei unterschiedlichen Bewegungen ·, mvunehmen. Dies ist sehr vorteilhaft, wem Mr häufigen Präparatwechsel in an sich schon bek '.imier Weise ein Schnellfokussierhebel

auf einem der Grobtriebknöpfe befestigt wird. Dann kann durch eine Bewegung an diesem der Tisch schnell und bequem gesenkt und nach dem Präparatwechsel in eine durch eine Raste markierte Stellung wieder angehoben werden. Wenn sich unter den zu untersuchenden Präparaten solche mit voneinander stark unterschiedlicher Dicke befinden, steht der zweite Grobtriebknopf für eventuell notwendige Grobfokussierungen zur Verfugung.

Des weiteren wird mit der erläuterten Anordnung erreicht, daß durch das Tischgewicht in jedem der drei Getriebezüge die »Zahnluft« bis zum letzten Zahn einseitig herausgedrückt wird. Durch Drehen der Antriebsknöpfe in beliebiger Richtung wird die einseitige Anlage nicht verändert. Das bedeutet, daß die Getriebe stets spielfrei arbeiten. Auch bei Feineinstellungen im Bereich von Viooo mm kann somit kein toter Gang auftreten.

Bei der beschriebenen Anordnung kann das Verhältnis der Grobeinstellung zur Feineinstellung, im Gegensatz zu den bekannten Getrieben, von 50 :1 bis 500 :1 vorgesehen sein, ohne daß an den einzelnen Getriebeelementen hohe fertigungstechnische Anforderungen erfüllt werden müssen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Getriebeverbindung zwischen dem Stellmittel eines Mikroskops und den zu beiden Mikroskopseiten paarweise auf koaxialen Antriebswellen befestigten Triebknöpfen für Grobeinstellung und Feineinstellung der Bildschärfe, wobei die beiden Feineinstelltriebknöpfe an einer gemeinsamen durchgehenden Antriebswelle befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Antriebswellen (2,20 der beiden Grobeinstellknöpfe (3,3') über je einen Getriebezug (6, 10, 6', 11) mit den beiden Eingangszahnrädern (13, 14) eines ersten Differentialgetriebes (13, 14, 15, 16) in Antriebsverb'ndung stehen, daß ferner die Differentialwelle (16) dieses 'ersten Differentialgetriebes (13, 14, 15, 16) über einen Getriebezug (17, 19) das eine Eingangszahnrad (19) eines zweiten Differentialgetriebes (18, 19, 20, 21) antreibt, dessen anderes Eingangszahnrad (18) über einen Getriebezug (25, 33, 31, 34, 32) von der die beiden Feineinstelltriebknöpfe (26, 26') tragenden Welle (24) angetrieben ist und dessen Differentialwelle (21) mit dem Stellmittel (23) des Mikroskops in formschlüssiger Antriebsverbindung steht, und daß schließlich den Antriebswellen (2, 2', 24) Mittel (5,28) zur Begrenzung des auf sie ausgeübten Drehmoments zugeordnet sind.

2. Getriebeverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (5, 28) als Scheibenbremsen ausgebildet sind.

3. Getriebeverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Grobeinstellmittel wirkenden Bremsscheiben (5) mit unter der Wirkung einer Feder (7) stehenden Kupplungsscheiben (4) zusammenwirken und daß die zusammenwirkenden Kupplungsscheiben (4) und Bremsscheiben (5) so eingestellt sind, daß die Bremsscheiben (5) ein kleineres Drehmoment übertragen.

4. Getriebeverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Getriebezüge (6,10, 6', 11) der Grobeinstellknöpfe (3, 3') unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse aufweisen.