DE1033986B

DE1033986B - Koaxialer Grob- und Feintrieb fuer optische Geraete mit Praezisionseinstellung

Info

Publication number: DE1033986B
Application number: DEW8855A
Authority: DE
Inventors: Otto Erbe; August Rakebrandt
Original assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Current assignee: Carl Zeiss SMT GmbH
Priority date: 1952-06-19
Filing date: 1952-06-19
Publication date: 1958-07-10

Description

Koaxialer Grob- und Feintrieb für optische Geräte mit Präzisionseinstellung Im allgemeinen ist es üblich, daß bei optischen Geräten mit Präzisionseinstellung, insbesondere bei Mikroskopen, für die Einstellbewegung je ein Grob- und ein Feintriel), vorhanden sind, wobei dann meist der Grobtrieb auf eine Führung und der Feintrieb auf eine zweite Führung wirkt. In diesem Fall sind beide Teile völlig unabhängig voneinander. Die Nachteile dieser Konstruktion bestehen darin, daß eventuell zwei sehr präzise Führungen erforderlich sind und daß unvermeidliche kleine Fehler der Einzelführungen sich in der Gesamtbewegung durch Addition zusammensetzen.
Wenn Grob- und Feintrieb bei gewissen Instrumenten, z. B. Winkelmeßgeräten, beide auf eine einzige Führung wirken, so ist die Handhabung insofern umständlich, als beim Übergang vom Grob- zum Feintrieb erst eine besondere Klemmung vorgenommen werden muß, die den Feintrieb in die Wirkstellung bringt. Umgekehrt muß bei Wiederbetätigung des Grobtriebes die Klemmung gelöst werden, was aber häufig vergessen wird, so daß dann die Lagerung bei Gewaltanwendung des Grobtriebes beschädigt wird.
Um diese Nachteile zu vermeiden, ist es bereits bekannt, die Feintriebachse in der Grobtriebachse zu lagern und zwischen diesen Achsen ein Kugelreibgetriebe vorzusehen, dessen Kugeln einerseits auf der Feintriebachse und andererseits an einer festen Lagerschale abrollen, dessen Kugeln ferner durch federnde Mittel gegen die beiden Abrollflächen gedrückt werden und dessen Kugeln schließlich in der als Kugelkäfig ausgebildeten Grobtriebachse liegen. Diese bekannten Ausbildungen genügen aber noch nicht den Anforderungen, welche an Präzisionsführungen gestellt werden. Durch die vorgesehenen federnden Mittel, welche die Kugeln gegen die Abrollflächen drücken, ist zwar eine Spielfreiheit der Kugeln zwischen diesen Flächen auch dann gewährleistet, wenn, wie es häufig der Fall ist, insbesondere ein Zug oder Druck auf eine der Achsen ausgeübt wird. Es ist jedoch nicht die völlige Spielfreiheit zwischen der Grob- und Feintriebachse gewährleistet, auf die es bei Präzisionsbewegungsübertragungen aber letzten Endes ankommt, weil die Kugeln im Kugelkäfig nicht spielfrei gelagert sind. "Zumindest stellt sich eine Lose zwischen den Kugeln und dem Kugelkäfig nach längerem Gebrauch des Getriebes durch Abnutzung ein. Die Erfindung sieht deshalb elastische Mittel vor, welche die Kugeln in bestimmter Lage im Kugelkäfig halten. Durch diese Ausbildung wird jeglicher toter Gang zwischen Grob- und Feintriebachse vermieden.
Die Mittel zur Vermeidung des Spiels der Kugeln in der als Kugelkäfig ausgebildeten Grobtriebachse bestehen vorteilhaft aus prismatischen Ausfräsungen der Grobtriebachse und V-förmigen Federn, welche derart ausgebildet und angeordnet sind, daß die Kugeln gegen die Ausfräsungen gedrückt werden. Die V-förmigen Federn haben eine derartige Vorspannung, daß die Kugeln um die Eckpunkte der Ausfräsung bei Drehrichtungsänderung nicht kippen.
Selbstverständlich können, wie für andere Reibgetriebe bekannt, mehrere der erfindungsgemäßen Getriebe zur Erzielung einer größeren Übersetzung hintereinandergeschaltet sein.
In der Zeichnung, aus der weitere Einzelheiten der Erfindung ersichtlich sind, ist in Fig. 1 ein Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt; Fig. 2 zeigt eine Einzelheit der Fig. 1 in Ansicht, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-111 der Fig. 2, Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 2.
In Fig. 1 sind die Grobtriebknöpfe 8 mit der Grobtriebachse 7 fest verbunden. Durch Drehen eines der Knöpfe 8 wird die Achse 7 angetrieben und die Drehbewegung über die Zahnradübersetzung 9 und die Zahnstange 10 auf die Führung übertragen. Dabei ist die Feintriebachse 6 in der Grobtriebachse 7 gelagert. Letztere dient gleichzeitig als Kugelkäfig für das Kugelreibgetriebe. Die drei Kugeln 1 werden durch die Feder 3 über den losen Innenkonus 4 gegen die feste Kegelfläche 5 gedrückt. Die in axialer Richtung wirkende Feder 3 stützt sich an einer auf dem festen Teil 5 aufgeschraubten Gewindemutter 2 ab. Durch die Keilwirkung werden die Kugeln 1 gegen die Reibflächen der Feintriebachse 6 gedrückt und dienen damit gleichzeitig zur Lagerung der Achse 6. Durch Drehen am Feintriebknopf 11 wird durch die Reibung zwischen den Kugeln 1, der Feintriebachse 6 und den Kegelflächen 4 und 5 gleichzeitig die Grobtriebachse 7 bewegt. Die Verdrehung der Grobtriebachse erfolgt im Verhältnis des Anlagedurchmessers der Kugeln an der Achse 6 zum Anlagedurchmesser der Kugeln am Kegel 5. Wird im ungünstigsten Fall auf die Grobtriebachse von rechts ein so starker Druck ausgeübt, däß diese die Kugeln von der Fläche 5 abhebt, so gewährleistet der nachgiebige federnde Ring 4 immer noch einen sicheren Kontakt mit den Kugeln 7. Die Grobtriebachse drückt in diesem Fall außerdem die Kugeln zwischen diesen Ring und die Feintriebachse, so daß die Triebbewegung nicht gestört wird.
Bei den bekannten Kugelreibgetrieben liegen die Kugeln in zylindrischen Bohrungen 30 des Kugelkäfigs. Sollen die Kugeln ohne Spiel laufen, so daß auch bei Drehrichtungsänderung ein präzises Folgen erreicht wird, so müssen die Bohrungen 30 außerordentlich genau gefertigt werden. Trotzdem wird nach längerem Gebrauch durch die bohrende Bewegung der Kugeln eine Abnutzung und dadurch eine Lose in den Kugelkäfigen auftreten. Damit ist jedoch das Reibgetriebe für Geräte mit Präzisionseinstellung nicht brauchbar. Um diese Nachteile der bekannten Kugelreibgetriebe zu beheben, ist bei der vorliegenden Erfindung der Kugelkäfig besonders ausgebildet (Fig.2). Die Bohrungen 30 im Kugelkäfig sind größer gehalten als der Durchmesser der Kugeln 1. Durch V-förmige Federn 12 werden die Kugeln 1 gegen eine schmale Ausfräsung 13 des Kugelkäfigs gedrückt. Dadurch ist die Lage der Drehachse der Kugeln genau bestimmt. Etwaiger auftretender Materialverschleiß wird durch die Vorspannung der Federn 12 ausgeglichen. Infolgedessen tritt auch nach längeren Zeiträumen keine Verschlechterung der Übertragung der Drehbewegungen auf.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Koaxialer Grob- und Feintrieb für optische Geräte mit Präzisionseinstellung, insbesondere für Mikroskope, bei dem die Feintriebachse in der Grobtriebachse gelagert ist und zwischen den Achsen ein Kugelreibgetriebe angeordnet ist, dessen Kugeln durch einen unter axialem Federdruck stehenden Innenkonus gegen die Feintriebachse einerseits und andererseits gegen eine feste Kegelfläche gedrückt werden, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der als Kugelkäfig ausgebildea Grobtriebachse (7) weitere elastische Mittel (12) vorgesehen sind, welche die Kugeln (1) spielfrei in bestimmter Lage im Kugelkäfig halten.
2. Koaxialer Grob- und Feintrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieeiteren elastischen Mittel zur Vermeidung des Spi"s der Kugeln in der als Kugelkäfig ausgebildeten Grobtriebachse (7) aus V-förmigen Federn (12")' bestehen, welche die Kugeln gegen die Kanten von schmalen achsenparallelen prismatischen Ausfräsungen der Grobtriebachse drücken. :I ! 111, In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 314 989, 341445, 545 647, 894 184; schweizerische Patentschrift Nr. 171 114; französische Patentschriften Nr.655 109, 992167.