CH691628A5

CH691628A5 - Führungseinrichtung zum spielfreien Ausrichten zweier relativ zueinander verschiebbarer Teile eines optischen Gerätes.

Info

Publication number: CH691628A5
Application number: CH03650/94A
Authority: CH
Inventors: Thomas Mayer
Original assignee: Leica Mikroskopie Sys Ag
Priority date: 1993-12-24
Filing date: 1994-12-05
Publication date: 2001-08-31
Also published as: FR2714491B1; JP3488299B2; FR2714491A1; GB2285840A; DE4344605C1; GB9426100D0; JPH08145054A; GB2285840B; US5608573A

Description

Die Erfindung betrifft eine Führungseinrichtung zum spielfreien Ausrichten zweier 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 469 955 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 1 924 400 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 1 051 025 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 Gleitlagerflächen.

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 abhängigen Ansprüche.

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 anhand 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 mit dargestelltes Ritzel mit den Triebknöpfen 4 verbunden ist. In dem Triebkasten 2 sind mehrere Nuten 6 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 tiefer liegenden 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 ausgebildet. Die federnden Enden der Federlappen 12 überragen die Stege 9. Beim Einlegen in die Nuten 6 stützen sich die Federlappen 12 auf den höher liegenden 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 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 Gerätes, mit mehreren federnd ausgebildeten Gleitelementen, die zwischen erstem und zweitem Teil des optischen Gerätes angeordnet sind und eine kraftschlüssige Verbindung zwischen erstem und zweitem Teil herstellen, wobei das erste Teil des optischen Gerätes 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 zum Einbringen eines Klebstoffes aufweisen, wobei der ausgehärtete Klebstoff die Gleitelemente (8) unter Verlust ihrer Federwirkung ortsfest fixiert.

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 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die angeformten Federlappen (12) an den beiden Längsseiten des Gleitelementes (8) ausserhalb der umlaufenden Stege vorgesehen sind.

5.

Führungseinrichtung zum spielfreien Ausrichten eines Triebkastens nach einem der Ansprüche 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 Innenseite jeweils gegenüberliegend angeformte Vorsprünge (14) aufweist.