DE2553139A1

DE2553139A1 - Vorrichtung zum schrittweise erfolgenden verschieben, bewegen o.dgl. eines werkstueckes

Info

Publication number: DE2553139A1
Application number: DE19752553139
Authority: DE
Inventors: Otto Schwarz; Anton Soederkvist
Original assignee: LKB Produkter AB
Current assignee: Pfizer Health AB
Priority date: 1974-11-26
Filing date: 1975-11-26
Publication date: 1976-08-12
Also published as: SE7414819L; ATA891475A; FR2292902A1; JPS5182478A; US4168577A; SE383566B; GB1510550A; DE2553139C3; DE2553139B2; AT353499B

Description

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A 7616

LKB-PRODUKTER AB, S-16125 B ro mm a I / Schweden

Vorrichtung zum schrittweise erfolgenden Verschieben, Bewegen oder dgl, eines Werkstückes

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum schrittweise erfolgenden Verschieben, Bewegen oder dgl. eines Werkstückes oder ähnlichen bzw. anderen Körpers nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

In einigen Anwendungsbereichen ist es wünschenswert, kleine, genau bestimmte Verschiebebewegungen eines Werkstückes durchführen zu können. Dies kann beispielsweise dann wünschenswert sein, wenn das

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Werkstück mittels eines Werkzeuges einer Behandlung unterworfen wird. Ein weiterer Anwendungsbereich liegt in der in einem Mikrotom oder Ultramikrotom durchzuführenden Bewegung eines Messers oder einer Probe, wobei das Messer, bevor die Probe abgeschnitten wird, nahe an der Probe angeordnet werden soll oder umgekehrt.

Bei einer zur Lösung dieses Problems vorgesehenen bekannten Vorrichtung (amerikanische Patentschrift 2 506 141) ist eine magnetostriktive Stange vorgesehen, die durch eine Spule umgeben ist und in zwei Bügeln ruht, in denen die Stange elektrisch festgeklemmt bzw. festgehalten werden kann. Wenn hierbei die Stange, während sie an ihrem einen Ende festgehalten ist, zu einer Ausdehnung bzw. Verlängerung veranlaßt und danach, während sie an ihrem anderen Ende festgehalten wird, zusammengedrückt wird, beinhaltet ein derartiger Zyklus jeweils eine schrittweise erfolgende Bewegung der Stange. Diese bekannte Vorrichtung eignet sich sehr gut zur Durchführung eines gesteuerten Vorschubs des Messers in einem Mikrotom da sich mit ihr prinzipiell kleine und sehr genaue Bewegungsschritte durchführen lassen. Ein gravierender Nachteil dieser bekannten Vorrichtung liegt jedoch darin, daß es nicht möglich ist, die durchzuführenden Bewegungsschritte derart klein zu machen, wie dies bei einigen Anwendungsgebieten wünschenswert ist.

Zwar lassen sich mit der bekannten Vorrichtung Bewegungsschritte durch-

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führen, die angeblich die geringe Länge von jeweils 10 m aufweisen, jedoch ist bei der Anwendung einer Vorrichtung der eingangs genannten Art in einem Ultramikrotom die Durchführung von Bewegungsschritten mit einer Schrittlänge erforderlich, die in der Größenordnung von 10 m liegt. Der Grund dafür, daß bisher derart kleine Bewegungsschritte nicht durchgeführt werden konnten, ist darin zu sehen, daß diese kleinen Bewe-

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gungsschritte sehr hohe Anforderungen an die mit den Stangenenden zusammenwirkenden Klemmbügel stellen. So ist es erforderlich, daß die Eeibung, wenn sich die Stange im Bügel bewegt, nicht zu hoch ist, daß weiterhin der Klemmvorgang sehr wirksam ist und daß schließlich der Vorgang des Festhaltens keinerlei Bewegung der Stange bedingt oder ermöglicht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zubrunde, zur Beseitigung der genannten Nachteile die Vorrichtung der eingangs genannten Art, insbesondere deren Bügel, derart auszugestalten, daß hiermit die in einem Ultramikrotom erforderlichen sehr kleinen Vorschubschritte durchgeführt werden können.

Die Merkmale der zur Lösung dieser Aufgabe geschaffenen Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in:

Fig. 1 schematisch die erfindungsgemäße Vorrichtung;

Fig. 2 im Schnitt eine der in der Vorrichtung vorgesehenen Klemmeinrichtungen für die Stange und

Fig. 3 perspektivisch die Klemmvorrichtung.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist eine Stange 1 vorgesehen, die wenigstens in ihrem mittleren Teil aus einem magnetostriktiven Material gefertigt ist.

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Die Stange 1 ruht an ihren Enden jeweils in einem von zwei elektrischen Klemmbügeln 2, 3, die auf einer Basis 4 angeordnet sind. Der mittlere Teil der Stange 1 ist durch eine Spule 5 umgeben. Ein Ende der Stange 1 ist mit einem Arm 6 versehen, der an dem durch die Stange 1 anzutreibenden mechanischen Element befestigt ist. Die elektrischen Klemmbügel 2, 3 und die die Stange 1 umgebende Spule 5 werden über einen Schalter 7 von einer Strom- bzw. Spannungsquelle 8 aus betätigt. Wenn die Stange 1 nach links gemäß Fig. 1 bewegt werden soll, wird die Betätigung der Klemmbügel 2, 3 und der Spule 5 gemäß folgendem Ablauf durchgeführt:

1. Bügel 2 angezogen (in Klemmstellung), Bügel 3 freigegeben (nicht in Klemmstellung), Spule 5 nicht betätigt;

2. Bügel 2 angezogen, Bügel 3 freigegeben, Spule 5 betätigt;

3. Bügel 2 angezogen, Bügel 3 angezogen, Spule 5 betätigt;

4. Bügel 2 freigegeben, Bügel 3 angezogen, Spule 5 betätigt;

5. Bügel 2 freigegeben, Bügel 3 angezogen, Spüle 5 nicht betätigt.

Dieser Ablauf wird sodann durch Betätigen des Bügels 2 bzw. durch Verbringen des Bügels 2 in die Klemm Stellung wiederholt, wodurch jeder Sequenz-Ablauf eine schrittweise Verschiebung der Stange 1 nach links beinhaltet. In entsprechender Weise kann die Stange 1 selbstverständlich auch nach rechts bewegt werden.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, die einen Querschnitt durch die Stange 1 an einem der Bügel 2 oder 3 zeigt, ist eine Basis 10 vorgesehen, auf der die Stange 1 in einer V-förmigen Nut 11 ruht. Die Stange 1 ist in der Nut 11 mittels einer Schraubet festgeklemmt, die an einer Feder 12

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angeordnet ist. Die Feder 12 ist mit einer zweiten Schraube 14 versehen, die auf einem an einer Welle 16 gelagerten Arm 15 ruht. Bei Betätigung einer auf einem Magnetkern 17 angeordneten Spule 18 verdreht sich der Arm 15 um die Achse bzw. Welle 16 und hebt die Feder 12 an, so daß die als Klemmbügel dienenden Teile 11, 13 die Stange 1 freigeben. Konstruktive Einzelheiten eines derart ausgestalteten Klemmbügels sind im einzelnen aus Fig. 3 ersichtlich. Hierbei ist die V-förmige Nut 11, in der die Stange 1 auf den Nutflächen 21 ruht, an ihren Enden mit Ausnehmungen 19 sowie außerdem mit mittigen Ausnehmungen 20 versehen. Diese mittigen Ausnehmungen 20 sind in derselben vertikalen Ebene wie der Berührungspunkt zwischen Schraube 13 und Stange 1 angeordnet. Der Vorteil dieser Ausnehmungen bzw. Nuten oder Vertiefungen 20 (sowie auch der Ausnehmungen 19) liegt darin, daß die „mit der Stange 1 in Berührung kommenden Flächen 21 der Nut 11 verkürzt sind, wodurch die Reibung zwischen der Stange 1 und der Nut 11 entscheidend verringert ist. Weiterhin verhindern auch diese Ausnehmungen 19, 20, daß sich die Stange 1 verdreht oder bewegt, wenn die Schraube 13 in Berührung mit der Stange 1 gebracht wird. Ein weiterer Vorteil der beschriebenen Anordnung ist darin zu sehen, daß dadurch, daß sich die Schraube 14 längs des Armes 15 bewegt, gewährleistet ist, daß sich die Feder 12 streng gerade nach oben bewegt. Hierdurch wird vermieden, daß die Stange 1 bei diesem Vorgang bewegt wird.

Die Stange 1 kann nicht nur aus magnetostriktivem Material bestehen, sondern beispielsweise auch aus piezoelektrischem Material, wobei in beiden Fällen die vorgesehene Betätigungsvorrichtung aus zwei Elektroden besteht, die mit der Stange 1 verbunden sind, so daß an die Stange 1 ein elektrisches Feld angelegt werden kann. Schließlich ist es auch noch möglich, die Stange 1 aus einem Material zu fertigen, das sich bei

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Erwärmung bzw. Erhitzung verlängert oder verkürzt, wobei dann die Betätigungsvorrichtung für die Stange 1 aus einer Heizvorrichtung besteht. Auch liegt es im Rahmen des Möglichen, die Stange 1 aus elastischem Material zu fertigen, wobei dann die Betätigungsvorrichtung derart ausgestaltet ist, daß mit ihr Kräfte auf die Stange 1 in Richtung der :a Längsachse aufgebracht werden können.

Wie im übrigen besonders deutlich aus Fig. 3 ersichtlich, sind die in der Nut 11 vorgesehenen Ausnehmungen 19, 20 symmetrisch in bezug auf die Längsmittelachse der Nut 11 in den Nutseitenwänden angeordnet.

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Claims

Patentanep rüche

1.1 Vorrichtung zum schrittweise erfolgenden Verschieben, Bewegen oder dgl. eines Werkstückes oder ähnlichen bzw. anderen Körpers, mit einer Stange, die aus einem reversibel expandierbaren oder zusammendrückbaren Material besteht und mit einer Betätigungseinrichtung gekuppelt ist, wobei die Stange an ihren Enden in Klemmbügeln ruht und hierdurch abwechselnd beim Ausdehnen oder Zusammendrücken der Stange festhaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbügel (11, 13) V-förmige Nuten (11) aufweisen, in denen ein zylindrischer Teil der Stange (1) ruht,und daß das Festklemmen der Stange (1) mittels eines zugespitzt oder dgl. ausgebildeten Klemmteils (13) durchführbar ist, das die Stange (1) an der der Nut (11) gegenüberliegenden Stangenseite berührt, wobei die die Stange (1) berührende Nutinnenfläche mit Ausnehmungen (19, 20) versehen ist, die senkrecht zur Längsachse der Stange (1) verlaufen und wenigstens zum Teil in einer durch den Berührungspunkt zwischen Stange (1) und Klemmteil (13) liegenden Ebene angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (1) aus magnetostriktivem Material besteht und daß die Betätigungsvorrichtung zwei Elektroden aufweist, die mit der Stange (1) verbunden sind und mittels denen an die Stange (1) ein elektrisches Feld anlegbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (1) aus piezoelektrischem Material gefertigt ist und daß die Betätigungsvorrichtung aus zwei Elektroden besteht, die mit der Stange (1) verbunden sind und mittels denen an die Stange (1) ein elektrisches Feld anlegbar ist.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (1) aus einem sich bei Erwärmung ausdehnenden oder zusammendrückenden Material gefertigt ist und daß die Betätigungsvorrichtung aus einer Heizvorrichtung besteht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (1) aus einem elastischen Material besteht und daß die Betätigungsvorrichtung derart ausgestaltet ist, daß mittels ihr Kräfte auf die Stange (1) entlang deren Längsachse aufbringbar sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Nut (11) vorgesehenen Ausnehmungen (19, 20) symmetrisch in Bezug auf die Längsmittelachse der Nut (11) in den Nutseitenwänden angeordnet sind.