DE3528343A1

DE3528343A1 - Antrieb fuer einen kreuztisch

Info

Publication number: DE3528343A1
Application number: DE19853528343
Authority: DE
Inventors: Klaus DDR 6908 Jena-Winzerla Greiner; Peter Dipl.-Ing. DDR 6902 Jena-Lobeda Hüttel
Original assignee: Jenoptik Jena GmbH
Current assignee: Jenoptik AG
Priority date: 1984-10-11
Filing date: 1985-08-07
Publication date: 1986-04-24
Anticipated expiration: 2005-08-08
Also published as: DE3528343C2; DD231143A1; JPS6195310A

Description

Antrieb für einen Kreuztisch
Die Erfindung betrifft einen handbetriebenen antrieb für Kreuztische, insbesondere für ikroskoptische mit groben Bewegungsbereich.
Es sind Antriebe für Kreuztische an Mikroskopen bekannt, bei denen aus Gründen der feinfühligen zügigen Einstellbarkeit Reibbremsen vorgesehen sind.
Speziell bei der mikroskopischen Untersuchang von Objekten mit großer flächenhafter Ausdehnung setzt sich eine Großpositioniertuig von Hand durch. Dabei ist es vorteilhaft, wenn während der Großpositionierung die Reibkraft der Reibbremsen ausgeschaltet oder vermindert wird.
Zum Ausschalten dieser Bremswirkung sind Lösungen mit ausschaltbaren Zahnrädern bekannt Dabei werden in der Regel über zusätzliche Bedienelemente, wie zum Beispiel Kipphebel, Ritzel und Zahnstange für eine Koordinate oder auch zwei Koordinaten zur Großpositionierung außer Eingriff gebracht.
Beim Wiedereinschalten der Bremswirkung kommt es unter Umständen zu einer unerwünschten Objektverschiebung und in einem weiteren Palle erfolgt kein Eingriff von Ritzel und Zahnstange. In diesem Prall ist der Tisch von Hand solange zu verschieben, bis das Ritzel zum Eingriff kommt.
Dieser Transporteffekt beim Einschalten wirkt störend, weil dabei die interessierende Obåektstelle aus dem Gesichtsfeld des Mikroskopes springen kann.
In DE 3 037 741 Al wird eine Antriebsvorrichtung für einen Schlitten beschrieben, bei der zur Grobpositionierung eines Objektes mittels eines Kipphebels eine Welle mit Betätigungsknopf und Reibrad in axialer Richtung verschiebbar ist, so daß das Reibrad außer Anlage an der ihm zugeordneten Reibbahn gerät. Der Kipphebel wird über eine Rastvorrichtung während der Großpositionierung in seiner Arbeitsstellung gehalten. Nach einer besonderen Betätigung wird der Kipphebel wieder freigegeben. Gemäß dieser Lösung tritt oben genannter Transporteffekt beim Einschalten der Reibglieder nicht auf. Nachteilig ist jedoch, daß infolge der Verwendung von Reibrad und Reibbahn hohe AmBorderungen an die Oberfläche der reibenden Teile bestehen.
Aufgrund des unvermeidliciien Abriebes in der Reibpaarung wäre zudem diese Lösung bei der Untersuchung staubempfindlicher Objekte, wie etwa Masken und Wafer bei der Herstellung mikrolithografisher Strukturen im Mikrometerbereich, nicht anwendbar. Ein weiterer Nachteil betreffs Bedienkomfort besteht in der Verwendung nichteinheitlicher Bedienelemente wie Betätigungsknöpfe für die '2ischverschiebung und Kipphebel zum Ein- und Ausschalten der Reibwirkung.
Ziel der Erfindung ist es, den Bedienkomfort bei einem Antrieb für einen Kreuztisch bei der Untersuchung von Objekten mit großer flächenhafter Ausdehnung zu erhöhen Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb für einen Ereuztisch zu entwickeln, welcher eine abriebfreie, feinfühlige zügige Einstellbarkeit gewährleistet, wobei mittels einheitlicher Bedienelemente eine Umschaltung auf eine reibungsarme Grobpositionierung von Hand erfolgen soll und die Antriebsmittel ständig im Bingri£f bleiben.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Antrieb für einen Kreuztisch mit Antriebsmitteln zur Verschiebung eines ersten gerade geführten Schlittens, bestehend aus einer am ersten Schlitten befestigten Zahnstange und einem Ritzel, das fest auf einer Vollwelle sitzt, mit der ein erster Betätigungsknopf fest verbunden ist, mit Antriebsmitteln zur Verschiebung eines zweiten gerade geführten Schlittens, bestehend aus einer am zweiten Schlitten befestigten Zahnstange und einem Ritzel, das fest auf einer Hohlwelle sitzt, mit der ein zweiter Betätigungsknopf fest verbunden ist, wobei die Vollwelle und die HohlweLle koaxial auf einer zwischen beiden Wellen befindlichen, am zweiten Schlitten befestigten Hülse geführt werden, weiterhin mit einer Reibscheibe, die zur Rülse koaxial verdrehgesichert auf der Vollwelle angeordnet ist und gegen die Stirnflächen der mit den Betätigungsknöpfen verbundenen Antriebsmittel kraftschlüssig an äe einer Seite anliegen.
wobei sich Flächen der Antriebsmittel für den ersten Schlitten über die Vollwelle und gegebenenfalls über weitere Bauteile einerseits an der ritzelseitigen Stirnfläche der Hülse und andererseits an der Reibscheibe abstützen, und wobei die Flächen der Antriebsmittel für den zweiten Schlitten über die Hohlwelle einerseits an einen Absatz der Hülse und andererseits auf der anderen Seite der Reibscheibe abstützen, so gestaltet ist, daß koaxial zu den beiden Betätigungsknöpfen ein dritter Betätigungsknopf mit Innengewinde vorgesehen ist, der über ein auf der Hülse aufgebrachtes Gewinde e iae eine Achsialverschiebung einer Druckscheibe bewirkt, die verdrehgesichert zur Hülse koaxial auf der Vollwelle gelagert ist und die sich einerseits auf der Stirnfläche des dritten Betätigungsknopfes und andererseits auf der Stirnfläcbe des Ritzels abstützt.
Vorteilhaft hinsichtlich eines weichen Anstallers der Bremswirkung und hinsichtlich des Verschleißes ist es, wenn zwischen Druckscheibe und der Stirnfläche des Ritzels koaxial ein federndes Element angeordnet ist.
Über die Drehung des dritten Betätigungsknopfes wird entsprechend der Steigung des Gewindes eine Achsialverschiebung der Druckscheibe bewirkt, die je nach Lage eine kraftschlüssige Auflage der Stirnflächen der Antriebsmittel auf den Flächen der Reibscheibe herstellt beziehungsweise aufhebt, Der dritte Betätigwngsknopf ist dabei griffgünstig in der Nähe der beiden ersten Betätigungsknöpfe angeordnet.
Dadurch, daß die Druckscheibe und die Hülse als Verdrehsicherung gestaltet sind, wird beim Ein- und Ausschalten der Bremswirkung eine ungewollte Verschiebung des Tisches verhindert.
In der Zeichnung ist eine zweckmäßige Form der Realisierung der Erfindung dargestellt.
Der Antrieb ist speziell für einen in zwei senkrechten Koordinaten beweglichen Kreuztisch eines Mikroskopes ausgeführt.
Der Antrieb besteht aus Antriebsmitteln zur Verschiebung eines nicht dargestellten ersten Schlittens an dem eine Zahnstange 1 befestigt ist.
über ein Ritzel 2, das fest auf einer Vollwelle 3 sitzt, wird durch Rotation des mit der Voliwelle 3 verbundenen Betätigungsknopfes 4 die Verschiebung eingeleitet.
Desweiteren sind Antriebsmittel zur Verschiebung eines nicht dargestellten zweiten Schlittens vorgesehen.
Eine Zahnstange 5 ist fest mit diesem Schlitten verbunden und bewirkt über ein Ritzel 6, das auf einer Eohltelle 7 angebracht ist, durch Rotation des Betätigungsknopges 8 die Verschiebung des zweiten Schlittens.
Die Vollwelle 3 und die Hohlwelle 7 werden jeweils am Innendurchmesser beziehungsweise Außendurchmesser einer Hülse 9 geführt. Die Hülse 9 ist über ein Gewinde 10 fest mit einem woppelglied 11 verschraubt, welches wiederum mit dem nicht dargestellten zweiten Schlitten fest verbunden ist.
Zwischen der Stirnfläche 12 des mittels Mutter 13 und Schraube 14 fest auf der Voliwelle 3 angebrachten Betätigungsknopf 4 und der Stirnfläche 15 der Hohlwelle 7 ist eine Reibscheibe 16 angeordnet.
Auf das Gewinde 10 der Hülse 9 ist ein weiterer Betätigungsknopf 17 aufgeschraubt> der eine durch Anschläge begrenzte Drehung um etwa 200 ausführen kann, wobei der Betätigungsknopf 17 aus Montagegründen aus zwei Teilen 17.1 und 17.2 ausgeführt ist.
Die Drehung bewirkt eine axiale Verschiebung einer Druckscheibe 18. Bei Verschiebung dieser Druckscheibe 18 in Richtung des Ritzels 2 werden durch EraftZbertragung über ein federndes Element 19, einen Ring 20, der sich an einer Stirnfläche 21 des Ritzels 2 ab stützt und über die Vollwelle 3 die Normalkräfte, die über die Stirnflächen 12 und 15 auf die Reibscheibe 16 wirken, erhöht. In diesem Zustand kann die zügige Feineinstellung der Schlitten über die Betätigungsknöpfe 4 und 8 vorgenommen werden. In dem anderen Ball wird über den Betätigungsknopf 17 die Druckscheibe 18 vom Ritzel 2 axial wegbewegt, so daß die Normalkräfte, die über die Stirnflächen 12 und 15 auf die Reibscheibe 16 wirken, stark vermindert werden und eine leichtgängige Grobpositionierung der Schlitten von Hand möglich ist. Die Antriebsmittel, Ritzel 2 und Zahnstange 1 sowie Ritzel 6 und Zahnstange 5 bleiben unabhängig von der Betreibsart Grobpositionierung beziehungsvieise Feinpositionierung ständig im Eingriff.
Beim Ein- und Ausschalten der Reibkräfte an der Reibscheibe 16 erfolgt keine unerwünschte Verstellung der Schlitten, da die Reibscheibe 16 und auch die Druckscheibe 18 bezüglich der Hülse 9 verdrehgesichert ausgeführt sind.
Selbstverständlich kann man das Reibgehemme 9ür die Bedienknöpfe 4 und 8 so stark ausbilden, daß eine vollætändige Festhaltung der Schlitten erfolgt. In diesem Fall ware die Drehbewegung des Betätigungsknopfes 17 über eine Drehrastung in drei Stufen denkbar, eine Stellung für Grobpositionierung, die zweite Stellung zur Feinpositionierung mit Reibhemmung der Betätigungsirnöpfe 4 und 8 und die dritte Stellung mit noch erhöhten Reibkräften bis zur vollständigen Festhaltung0 Die Ausführung der Antriebsmittel als Zahnstange 1 und 5 sowie Ritzel 2 und 6 müssen einen spielfreien und abriebfreien Betrieb der Gischverstellung gewährleisten.

Claims

Patentansruch 1. Antrieb für einen Breuztisch mit Antriebsmitteln zur Verschiebung eines ersten erade geführten Schlittens, bestehend aus einer am ersten Schlitten befestigten Zahnstange und einem Ritzel, das fest auf einer Vollwelle sitzt, mit der ein erster Betätigungsknopf fest verbunden ist, mit Antriebsmitteln zur Verschiebung eines zweiten gerade geführten Schlittens, bestehend aus einer am zweiten Schlitten befestigten Zahnstange und einem Ritzel, das fest auf einer Hohlwelle sitzt mit der ein zweiter Betätigungsknopl fest verbunden ist, wobei die Vollwelle und die Xoblwelle koaxial auf einer zwischen beiden ellen befindlichen, am zweiten Schlitten befestigten Hülse geführt werden, weiterhin mit einer Reibscheibe, die zur Hülse koaxial verdrehgesichert auf der Voliwelle angeordnet ist und gegen die Stirnflächen der mit den Betätigungsknöpfen verbundenen Antriebsmittel kraftschlüssig an je einer Seite anlegen, wobei sich Flächen der Antriebsmittel für den ersten Schlitten über die Vollwelle und gegebenenfalls über weitere Bauteile einerseits an der ritzelseitigen Stirnfläche der Hülse und andererseits an der Reibscheibe abstützen, und wobei sich flächen der Antriebsmittel für den zweis ten Schlitten über die Hohlwelle einerseits an einem Absatz der Hülse und andererseits auf der anderen Seite der Reibscheibe abstützen, dadurch gekennzeichnet, daß koaxial zu den beiden BetätigungsknöpSen(4; 8) ein dritter Betätigungsknopf (17) mit Innengewinde (10) vorgesehen ist, der über ein auf der Hülse (9) aufgebrachtes Gewinde (10) eine Achsialverschiebung einer Druckscheibe (18) bewirkt, die werdrehgesichert zur Hülse (9) koaxial auf der Vollwelle (3) gelagert ist und die sich einerseits auf der Stirnfläche des dritten Betätigungsknopfes (1?) und andererseits auf der Stirnfläche (21) des Ritzels (2) abstützt.
2. Antrieb für einen Kreuztisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Druckscheibe (20) und der Stirnfläche (21) des Ritzels (2) koaxial ein federndes Element (19) angeordnet ist.