DE4344605C1 - Führungseinrichtung zum spielfreien Ausrichten relativ zueinander verschiebbarer Teile eines optischen Gerätes - Google Patents
Führungseinrichtung zum spielfreien Ausrichten relativ zueinander verschiebbarer Teile eines optischen GerätesInfo
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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
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 (6)
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.
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