DE4344605C1

DE4344605C1 - Führungseinrichtung zum spielfreien Ausrichten relativ zueinander verschiebbarer Teile eines optischen Gerätes

Info

Publication number: DE4344605C1
Application number: DE4344605A
Authority: DE
Inventors: Thomas Mayer
Original assignee: Leica AG Switzerland
Current assignee: Leica Microsystems Schweiz AG
Priority date: 1993-12-24
Filing date: 1993-12-24
Publication date: 1995-02-23
Anticipated expiration: 2013-12-25
Also published as: GB9426100D0; FR2714491B1; CH691628A5; GB2285840A; US5608573A; JPH08145054A; GB2285840B; JP3488299B2; FR2714491A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Führungseinrichtung zum spielfreien Ausrichten relativ zueinander verschiebbarer Teile eines optischen Gerätes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Optische Geräte, insbesondere Mikroskope bzw. deren Objekttische werden zur Fokussierung über einen Triebkasten entlang einer feststehenden Profilsäule bewegt. An die Verschiebung auf der Profilsäule sind sehr hohe Anforderungen an die genaue Ausrichtung der Führungselemente und die präzise Einhaltung dieser Bewegungsrichtung zu stellen. Um dies zu gewährleisten, werden zwischen der Profilsäule und dem Triebkasten hochgenaue Axial- oder Radialführungen mit Gleit- oder Wälzkörpern verwendet. Diese Führungselemente stellen jedoch sehr hohe Anforderungen an die Fertigungsgenauigkeit der einzelnen Bauelemente über die gesamte Länge der Profilsäule. Um vorhandene Ungenauigkeiten in den Führungsbahnen zu kompensieren, ist eine Justage der Führungselemente unabdingbar.

Aus der DE-PS 4 69 955 ist eine elastisch ausgebildete Tubusführung für ein Mikroskop bekannt, bei der über Schraubenfedern die Gleitfläche einer Führungsstange gegen die Gleitfläche eines Führungsblockes so gepreßt wird, daß ein gleichbleibender Druck auf die jeweiligen Gleitflächen vorliegt.

Aus der DE-AS 19 24 400 und der FR 2 207 550 sind mechanische Führungselemente bekannt, bei denen zwei gegeneinander bewegliche Teile mit dazwischen angeordneten Wälzlagern über Federn justiert werden. Nach erfolgter Justage wird die Federwirkung durch Ausgießen von Hohlräumen mit einem Gießharz aufgehoben.

Aus der DE-PS 10 51 025 ist eine Spielausgleichsvorrichtung zur Einstellung von optischen Geräten mit zwei zueinander beweglich angeordneten Teilen bekannt. Die zueinander beweglichen Teile werden durch Lager abgestützt, die mit einem elastisch zusammen drückbaren Kunststoffeinsatz ausgelegt sind. Die streifenförmigen Kunststoffeinsätze befinden sich partiell in je einer Nut und bilden mit ihren die Nut überragenden Teilen die Gleitlager flächen.

Derartige Kunststoffeinsätze fester Dicke haben bei der Montage den Nachteil, daß ein Spielausgleich nur in sehr engen Toleranzen möglich ist bzw. eine Vielzahl von unterschiedlichen Materialstärken zur Verfügung gestellt werden müssen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ausgehend vom bekannten Stand der Technik, die Gleitelemente derart auszubilden, daß die Verwendung auch bei unterschiedlichen und größeren Toleranzen gegeben ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Durch die im Montagezustand federnde Ausbildung der Gleitelemente wird erreicht, daß die unterschiedlichsten Abstandstoleranzen zwischen dem die Profilsäule umschließenden Triebkasten und der Profilsäule des Mikroskopes ausgeglichen werden können. Die Fixierung der Gleitelemente erfolgt danach in einfacher Weise durch das Einbringen eines geeigneten Klebstoffes zwischen dem Gleitelement und dem Triebkasten.

Nach dem Aushärten des Klebstoffes verlieren die Gleitelemente die federnde Eigenschaft und bilden ein spielfreies Lager zwischen dem festen und beweglichen Mikroskopteil. Gleichzeitig wird dadurch auch das Spiel zwischen der an der Profilsäule befestigten Zahnstange und dem im Triebkasten gelagerten Ritzel aufgehoben. Etwaige Nick-, Kipp- oder Schwenkbewegungen des Triebkastens während der Bewegung entlang der Profilsäule sind somit ausgeschlossen.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der schematischen Zeichnungen in einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht der Profilsäule mit daran befestigtem Triebkasten

Fig. 2 eine Seitenansicht der Profilsäule mit Triebkasten

Fig. 3 das Gleitelement in einer Aufsicht

Fig. 4 eine Seitenansicht des Gleitelements

Fig. 5 Profilsäule und Triebkasten in einer Schnittdarstellung.

Die Fig. 1 zeigt eine Ansicht der Profilsäule 1 eines Mikroskops mit daran angeordnetem Triebkasten 2. Die Profilsäule 1 weist eine Zahnstange 3 auf, die getrieblich über eine im Triebkasten 2 gelagerte Welle 5 und ein nicht dargestelltes Ritzel mit den Triebknöpfen 4 verbunden ist. In dem Triebkasten 2 sind mehrere Nuten 5 zur Aufnahme von Gleitelementen 8 vorgesehen. Über die Triebknöpfe 4, die Welle 5 und die Zahnstange 3 läßt sich der Triebkasten 2 entlang der feststehenden Profilsäule 1 bewegen.

Die Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht der Profilsäule 1 mit zwei tieferliegenden Führungsbahnen 7 und dem aufgesetzten Triebkasten 2. Die Nuten 6 im Triebkasten 2 sind abgestuft ausgebildet und liegen den Führungsbahnen 7 gegenüber. Die abgewandte Seite der Profilsäule 1 und des Triebkastens 2 ist in gleicher Weise ausgebildet. In jede der Nuten 6 wird jeweils am oberen und unteren Ende eines der Gleitelemente 8 eingelegt.

Die Fig. 3 zeigt ein als rechteckiges Kunststoffspritzteil ausgeführtes Gleitelement 8 mit umlaufenden Stegen 9, 10 und mit zwei an den Längsseiten angeformten Federlappen 12. Die umlaufenden Stege 9, 10 formen einen kastenförmigen Innenraum. Im Steg 10 ist ferner eine Bohrung 11 vorgesehen, durch die Klebstoff in den kastenförmigen Innenraum gepreßt werden kann. An den Stegen 9 sind zur besseren Haftung der Klebers Vorsprünge 14 angeformt.

Die Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht des Gleitelementes 8 mit den beiden Federlappen 12 und den umlaufenden Stegen 9, 10. Die Außenseite des Gleitelementes 8 ist als Gleitfläche 13 ausge bildet. Die federnden Enden der Federlappen 12 überragen die Stege 9. Beim Einlegen in die Nuten 6 stützen sich die Federlappen 12 auf den höherliegenden Stufen der Nuten 6 ab.

Die Fig. 5 zeigt einen Schnitt durch die Profilsäule 1 und den Triebkasten 2. Die Gleitelemente 8 sind in den dafür vorgesehenen Nuten 6 so eingebracht, daß die Federlappen 12 in Richtung des Triebkastens 2 zeigen. Die jeweiligen Gleitflächen 13 der einzelnen Elemente 8 liegen in den Führungsbahnen 7 der Profilsäule 1 und bilden so ein Gleitlager.

Bei der Montage des Triebkastens 2 auf der Profilsäule 1 wird der Triebkasten 2 über die Säule 1 geschoben und das Ritzel auf der Welle 5 in Eingriff mit der Zahnstange 3 gebracht. Zur Spieleinstellung zwischen Ritzel und Zahnstange wird ein Distanzstück 16 in eine obere Ausnehmung 15 (Fig. 2) zwischen dem Triebkasten 2 und der Zahnstange 3 eingelegt. Zur Ausrichtung des Triebkastens 2 auf der Profilsäule 1 werden dann Keile in weitere einander gegenüberliegende Ausnehmungen 15 zwischen Triebkasten 2 und Profilsäule 1 eingebracht. Der Triebkasten 2 ist damit fest auf der Säule 1 montiert. Die Gleitelemente 8 werden nun in den entsprechenden Nuten 6 des Triebkastens so angeordnet, daß die Federlappen 12 in Richtung des Triebkastens 2 zeigen und die Gleitflächen 13 in die Führungsbahnen 7 der Profilsäule 1 drücken. Diese kraftschlüssige Verbindung zwischen Gleitfläche 13 und Führungsbahn 7 wird dadurch fixiert, daß über die Bohrung 11 im Steg 10 eine definierte Klebstoffmenge eingebracht wird, die zwischen dem Innenraum des Gleitelementes 8 und der Nut 6 aushärtet.

Die Gleitelemente 8 sind so aufgebaut, daß ein geeigneter, vorzugsweise ein sehr zähflüssiger Klebstoff, durch die Bohrung 11 und nach Auffüllung des kastenförmigen Innenraumes auch an den Federlappen 12 vorbeifließen kann.

Nach dem Aushärten des Klebstoffes, in den insgesamt acht eingebrachten Gleitelementen 8, verlieren die Federlappen 12 ihre Federwirkung und die Montagehilfen mit dem Distanzstück sowie die Keile in den Ausnehmungen 15 können entfernt werden.

Die Erfindung ist natürlich nicht auf das beschriebenen Ausführungsbeispiel beschränkt, da es durchaus im Rahmen der Erfindung liegt, die Gleitelemente auch in Radiallagern zu verwenden, wobei die Gleitfläche 13 an den Radius der zu lagernden Welle anzupassen ist. Die Gleitelemente wurden als einstückige Spritzgußteile aus Kunststoff beschrieben. Sie können aber auch aus beschichtetem Metall oder aus gehärtetem und geschliffenem Stahl angefertigt sein.

Bezugszeichenliste

1 Profilsäule
2 Triebkasten
3 Zahnstange
4 Triebknöpfe
5 Welle
6 Nuten in 2
7 Führungsbahnen auf 1
8 Gleitelement
9 Steg
10 Steg
11 Bohrung
12 Federlappen
13 Gleitfläche von 8
14 Vorsprünge
15 Ausnehmung
16 Distanzstück

Claims

1. Führungseinrichtung zum spielfreien Ausrichten zweier relativ zueinander verschiebbarer Teile eines optischen Gerätes, vorzugsweise eines Triebkastens eines Mikroskops auf einer Profilsäule als erstem und zweitem Teil des optischen Geräts, mit mehreren federnd ausgebildeten Gleitelementen, die zwischen erstem und zweitem Teil des optischen Geräts angeordnet sind und eine kraftschlüssige Verbindung zwischen erstem und zweitem Teil herstellen, wobei das erste Teil des optischen Geräts mehrere Nuten (6) zur Aufnahme der Gleitelemente (8) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (6) jeweils abgestuft ausgebildet sind, die Gleitelemente (8) angeformte Federlappen (12) und eine Aufnahme (11) zum Einbringen eines Klebstoffes aufweisen, wobei die Gleitelemente (8) nach dem Einbringen und Aushärten des Klebstoffes unter Verlust ihrer Federwirkung am ersten Teil des optischen Gerätes ortsfest fixiert sind.

2. Führungseinrichtung zum spielfreien Ausrichten eines Triebkastens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitelement (8) als rechteckiges Bauteil ausgebildet und mit umlaufenden Stegen (9, 10) zur Bildung der Klebstoffaufnahme ausgestattet ist.

3. Führungseinrichtung zum spielfreien Ausrichten eines Triebkastens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Stege (10) eine Bohrung (11) zum Einfüllen des Klebstoffes aufweist.

4. Führungseinrichtung zum spielfreien Ausrichten eines Triebkastens nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die angeformten Federlappen (12) an den beiden Längsseiten des Gleitelementes (8) außerhalb der umlaufende Stege vorgesehen sind.

5. Führungseinrichtung zum spielfreien Ausrichten eines Triebkastens nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite des Gleitelementes (8) als plane Gleitfläche (13) ausgebildet ist.

6. Führungseinrichtung zum spielfreien Ausrichten eines Triebkastens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme für den Klebstoff an ihrer Innen seite jeweils gegenüberliegend angeformte Vorsprünge (14) aufweist.