DE2553139B2

DE2553139B2 - Klemmvorrichtung fuer eine vorschubeinrichtung, durch welche eine probe oder dergleichen um geringe wegstrecken verschoben wird

Info

Publication number: DE2553139B2
Application number: DE19752553139
Authority: DE
Inventors: Anton Vallmgby Schwarz Otto Johanneshov Soderkvist, (Schweden)
Original assignee: LKB Produkter AB, Bromma (Schweden)
Priority date: 1974-11-26
Filing date: 1975-11-26
Publication date: 1977-10-06
Also published as: SE7414819L; US4168577A; FR2292902A1; DE2553139A1; ATA891475A; JPS5182478A; DE2553139C3; AT353499B; SE383566B; GB1510550A

Description

Die Erfindung betrifft eine Klemmvorrichtung für eine Vorschubeinrichtung, durch welche eine Probe od. dgl. mit Hilfe einer Stange, die aus einem reversibel expandierbaren oder zusammendrückbaren Material besteht, um geringe Wegstrecken verschoben wird mit wenigstens zwei Klemmbügeln, durch welche die Stange abwechselnd festhaltbar ist.

Bei einer derartigen, aus der US-PS 2506 141 bekannten Vorrichtung ist eine magnetostriktive Stange von einer Spule umgeben und in zwei Bügeln mit Hilfe von Elektromagneten festgeklemmt. Wenn die Stange an einem Ende festgehalten und zum Ausdehnen veranlaßt wird und dann am anderen Ende festgehalten und zusammengedrückt wird, gewinnt man einen schrittweisen Vorschub der Stange.

Zwar sollen sich mit der bekannten Vorrichtung Vorschubschritte von jeweils 10~⁶ m durchführen lassen, jedoch sind beispielsweise in einem Ultramikrotom Vorschubschritte in der Größenordnung von K)"⁷ m erwünscht. Bisher konnten derart kleine Bewegungsschritte nicht durchgeführt werden. Dies liegt daran, daß hierzu sehr hohe Anforderungen an die mit den Stangenenden zusammenwirkenden Klemmbügel zu stellen sind. So ist es erforderlich, daß die Reibung, wenn sich die Stange im Bügel bewegt, nicht zu hoch ist, jedoch eine wirksame Klemmung beim Festhalten der Stabenden erzielt wird, so daß keinerlei Bewegung der Stange erfolgt.

Aus der deutschen Auslegeschi ift 1231089 ist eine Meßsteuerung an Werkzeugmaschinen bekannt, bei der zur Kompensation von Temperatureinflüssen und/oder Werkzeugverschleiß in der Steuerkette zwischen Werkzeug und Werkstück ein Dehnstab angeordnet ist, welcher induktiv erwärmt werden kann. Bei der bekannten Anordnung ist jedoch im einzelnen nicht gezeigt, wie der Dehnstab in der Tasteinrichtung gelagert ist. Zudem wird der bekannte Dehnstab nicht zum Zwecke des Materialvorschubs verwendet.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Klemmvorrichtung der eingangs genannten Art, insbesondere deren Klemmbügel, derart auszugestalten, daß die beispielsweise in einem Ultramikrotom erforderlichen sehr kleinen Vorschubschale 10"⁷ m durchgeführt werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei der Klemmvorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß zur Aufnahme eines zylindrischen Teiles der Stange jeder Klemmbügel eine V-förmige Nut aufweist, deren die Stange berührende Innenfläche mit Ausnehmungen versehen ist, die senkrecht zur Stangenlängsachse verlaufen und wenigstens zum Teil in einer durch einen Berührungspunkt zwischen Stange und einem Klemmteil liegenden Ebene angeordnet sind, wobei der Klemmteil die Stange an der der Nut entgegengesetzt liegenden Stangenfläche berührt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 schematisch eine Klemmvorrichtung,

Fig. 2 im Schnitt Einzelheiten der Klemmvorrichtung, und

Fig. 3 perspektivisch einen Klemmbügel mit einem Stangeneiide.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist eine Stange 1 vorgesehen, die wenigstens in ihrem mittleren Teil aus einem magnetostriktiven Material besteht. Die Stange 1 ruht an ihren Enden jeweils in einem von zwei elektrischen Klemmbügeln 2, 3, die auf einer Grundplatte 4 angeordnet sind. Der mittlere Teil der Stange 1 ist von einer Spule S 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 können über einen Schalter 7 an eine Spannungsquelle M angeschlossen werden. Wenn die Stange 1 nach links gemäß Fig. 1 bewegt werden soll, wird die Betätigung der Klemmbügel 2, 3 und der Spule S gemäß folgendem Ablauf durchgeführt:

1. Bügel 2 in KlemmsteMung, Bügel 3 freigegeben, Spule 5 nicht betätigt;

2. Bügel 2 in Klemmstellung, Bügel 3 freigegeben. Spule 5 betätigt;

3. Bügel 2 in Klemmstellung, Bügel 3 in Klemmstellung, Spule 5 betätigt;

4. Bügel 2 freigegeben, Bügel 3 in Klemmstellung, Spule 5 betätigt;

5. Bügel 2 freigegeben, Bügel 3 in Klemmstellung, Spule 5 nicht betätigt.

Dieser Ablauf kann sodann durch in Klemmstellungbringen des Bügels 2 wiederholt werden, wodurch ein schrittweiser Vorschub der Stange 1 nach links erfolgt. 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 ein Basiskörper 10 vorgesehen, auf dem die Stange 1 in einer V-förmigen Nut 11 ruht. Die Stange 1 ist in der Nut 11 mittels einer Schraube 13 festgeklemmt, die an einer Feder 12 angeorunet 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 ?. angeordnet. Der Vorteil dieser Ausnehmungen bzw. Nuten oder Vertiefungen 20 (sowie auch er 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 35 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 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 deren 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.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Klemmvorrichtung für eine Vorschubeinrichtung, durch welche eine Probe od. dgl. mit Hilfe einer Stange, die aus einem reversibel expandierbaren oder zusammendrückbaren Material besteht, um geringe Wegstrecken verschoben wird mit wenigstens zwei Klemmbügeln, durch welche die Stange abwechselnd festhaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme eines zylindrischen Teiles der Stange (1) jeder Klemmbügel (2, 3) eine V-förmige Nut (11) aufweist, deren die Stange berührende Innenfläche mit Ausnehmungen (19. 20) versehen ist, die senkrecht zur Stangenlängsachse verlaufen und wenigstens zum Teil in einer durch einen Berührungspunkt zwischen Stange und einem Klemmteil (13) liegenden Ebene angeordnet sind, wobei der Klemmteil (13) die Stange (1) an der der Nut (11) entgegengesetzt liegenden Stangenfläche berührt.

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.

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 (I) 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.

7. Klemmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmteil (13) mittels einer Feder (12) auf die Stange (1) aufsetzbar ist und durch einen um eine Welle (16) mittels eines Elektromagneten (18) verschwenkbaren Arms (15) von der Stange abhebbar ist.

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