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Bausatz zum Aufbau einer mikrooptischen Bank
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Die Erfindung betrifft einen Bausatz zum Aufbau einer mikrooptischen
Bank, der Stangen und Aufnahmeelemente zur Halterung von optischen Bauelementen
aufweist, wobei die Aufnahmeelemente Durchbrechungen für das Hindurchtreten der
Stangen besitzen und an den Stangen arretierbar sind.
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Derartige mikrooptische Bänke sind bekannt. Sie weisen neben anderen
Einzelteilen Stangen und Aufnahmeelemente auf, wobei die Aufnahmeelemente in der
Regel aus quadratisch umrissenen Platten bestehen, die vier Durchbrechungen in den
Eckbereichen aufweisen, durch die Stangen hindurchgesteckt werden, so daß damit
beispielsweise ein Strahlengang aufgebaut werden kann. Die Aufnahmeelemente besitzen
zentrisch eine relativ große Uffnung, in die optische Bauelemente, beispielsweise
Linsen, Filter, Spiegel usw., eingebracht werden können.
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Zur Arretierung der Aufnahmeelemente an den Stangen sind mit Gewinde
versehene Bohrungen vorgesehen, die senkrecht zu der Stangenachse angeordnet
sind
und in denen Feststellschrauben vorgesehen und angeordnet sind. Auch zur Aufnahme
der optischen Bauelemente werden Feststellschrauben eingesetzt, so daß ein derartiges
Aufnahmeelement eine Vielzahl von mit Gewinde versehenen Bohrungen aufweisen muß.
Die Aufnahmeplatten wie auch die Stangen bestehen dabei aus Metall, vorzugsweise
aus Aluminium. Die Bearbeitung der Aufnahmeelemente, also insbesondere das Anbringen
der Durchbrechungen und das Einschneiden der Gewinde, ist sehr arbeitsintensiv und
damit teuer.
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Aus der CH-PS 465 328 ist eine Verbindungsvorrichtung zum gegenseitigen
Verbinden von mindestens zwei ein Traggestell bildenden Trag- und Führungsstangen
bekannt, die zusammenschraubbare Klemmschalenhälften zur Bildung von Einsteckkanälen
aufweist. Weiterhin enthält die Vorrichtung Stangen und Aufnahmeelemente für die
Arbeitsgeräte. Durch die Stangen werden Parallel- bzw. Mehrfachführungen für die
Aufnahmeelemente gebildet, so daß die Genauigkeit der Einstellbarkeit der Teile
von der Genauigkeit der Bearbeitung der Führungsstangen und der korrespondierenden
Teile abhängig ist. Auch hier wird die Klemmung unter Verwendung von Feststellschrauben
durchgeführt, die die Anordnung und Herstellung von Gewinden voraussetzen.
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In der optischen Fachwelt wird vielfach eine Präzisionsbearbeitung
derartiger Bauelemente vorgesehen, wobei zur Klemmung immer Gewinde und Feststellschrauben
eingesetzt werden. Vielfach kommt es auf diese Genauigkeit auch an, so daß eine
derartige Bearbeitung gerechtfertigt ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bausatz der eingangs
beschriebenen Art aufzuzeigen, der eiSacher und daher mit geringeren Kosten herstellbar
ist.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß zur Arretierung der
Aufnahmeelemente an den Stangen Klemmstifte vorgesehen sind und daß die Aufnahmeelemente
tangential zu den Durchbrechungen für die Stangen angeordnete Aussparungen für den
Einsatz der Klemmstifte aufweisen,
wobei sich die Durchbrechungen
und Aussparungen um das für die Klemmung erforderliche Maß überdecken. Durch das
Ersetzen der ein Gewinde voraussetzenden Feststellschrauben durch eine Klemmverbindung,
die gesteckt werden kann, wird das Vorurteil überwunden, daß im Bereich der optischen
Bänke nur eine Präzisionsbearbeitung unter Verwendung von Gewinden für Arretierungszwecke
sinnvoll sei. Gleichzeitig eröffnet eine derartige Klemmverbindung vorteilhafte
Herstellmöglichkeiten.
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Das aufwendige Anbringen von Gewinden entfällt. Einfache Bohrungen
können wesentlich preisgünstiger hergestellt werden. Weiterhin ergibt sich vorteilhaft
die Möglichkeit, nicht nur Metall für die Aufnahmeelemente und die Feststellelemente
einzusetzen, sondern beispielsweise auch Kunststoff, so daß die Aufnahmeelemente
und die Klemmstifte als Kunststoffspritzteile ausgebildet sein können. Damit wird
eine wesentliche Reduzierung der Herstellkosten erreicht, so daß ganz neue Anwendungsgebiete
und -bereiche erschlossen werden.
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Insbesondere für den Verwendungszweck im schulischen Bereich bietet
sich der erfindungsgemäße Bausatz an. Es versteht sich, daß je nach Materialauswahl
die Toleranzen abgestimmt werden müssen, die für die Klemmung erforderlich sind.
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Jeder Durchbrechung können vorzugsweise zwei Aussparungen zugeordnet
sein, die beide tangential zu der Durchbrechung vorgesehen sind, damit das Aufnahmeelement
von allen Seiten in gleicher Weise einsetz-bzw. bedienbar und handhabbar ist.
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Die Klemmstifte weisen zweckmäßig einen Kopf auf, der einen vergrößerten
Durchmesser besitzt, so daß sich die Klemmstifte auch wieder leicht aus den Aussparungen
herausheben lassen, wenn der Aufbau ab- oder umgebaut werden soll.
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Der Schaft der Klemmstifte ist zylindrisch ausgebildet und besitzt
ein die Oberdeckung unterschreitendes kegelstumpfförmiges freies Ende, so daß er
sich zunächst leicht in die Aussparungen und an den Stangen im Bereich der Oberdeckung
vorbeibewegen kann, wobei erst dann die Klemmwirkung auftritt, wenn sein zylindrischer
Schaftteil in Beziehung zu der Stange tritt. Da die Stangen, die vorzugsweise
auch
weiterhin aus Metall, insbesondere aus Aluminium, hergestellt sind, relativ zu den
Aufnahmeelementen gedreht werden können, stehen praktisch unzählige einzelne Klemmstellen
zur Verfügung, so daß die laufende Verwendung der Klemmstifte gesichert und möglich
ist.
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Mit besonderem Vorteil sind je zwei, zwei Aussparungen auf einer Stirnseite
eines Aufnahmeelementes zugeordnete Klemmstifte durch eine Brücke verbunden. Damit
können sich die beiden Klemmstifte über die Brücke aneinander abstützen, so daß
bei ihrem Einsatz eine besonders gleichmäßige Klemmkraftverteilung erreicht wird.
Außerdem sind die beiden Klemmstifte gemeinsam handhabbar, so daß die Bedienung
erleichtert wird. Die Klemmstifte sind fest in der Brücke angeordnet. Die Brücke
kann auch im Querschnitt viel eckig, vorzugsweise quadratisch ausgebildet sein und
zur Bildung einer Eck- oder Kreuzverbindung od.dgl. können mehrere Paare an einer
Brücke angeordnet sein, so daß das Klemmelement gleichzeitig die Funktion eines
Verbindungselementes mit übernimmt.
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Auch Aufnahmeelemente zum nachträglachen Einsetzen sind vorgesehen;
diese sind im Bereich der Durchbrechungen unterteilt, wobei die durch die Teilung
entstandenen Stirnstücke mit Klemmstiften versehen sind, so daß sie gleichzeitig
die Funktion der Brücke mit übernehmen.
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Die Aufnahmeelemente und/oder die Klemmstifte mit gegebenenfalls der
Brücke können als Kunststoffspritzteile ausgebildet sein.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden in der Zeichnung
dargestellt und im folgenden beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische
Darstellung eines Teiles einer aus dem Bausatz errichteten mikrooptischen Bank,
Fig. 2 eine Schnittansicht eines Aufnahmeelementes,
Fig. 3 einen
Schnitt gemäß der Linie III-III in Fig. 2, Fig. 4 eine Ansicht eines Klemmstiftes,
Fig. 5 eine Ansicht eines Eckverbinders mit zwei Klemmstiftpaaren, Fig. 6 eine Seitenansicht
des Eckverbinders gemäß Fig. 5 und Fig. 7 eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform
des Aufnahmeelementes.
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In Fig. 1 ist ein Ausschnitt aus der mikrooptischen Bank dargestellt,
die mit Hilfe des Bausatzes errichtet werden kann. Auf die vier Stangen 1 sind zwei
Aufnahmeelemente 2 aufgeschoben. Das eine Aufnahmeelement 2 ist durch die beiden
Klemmstifte 3 an den beiden oberen Stangen fixiert. Das andere Aufnahmeelement 2
ist durch eine Brücke 4 fixiert, die ebenfalls zwei Klemmstifte aufweist. Die Aufnahmeelemente
besitzen je eine Mittelöffnung 5 zur Aufnahme optischer Bauelemente, wie Linsen,
Prismen, Filter usw.
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Das in Fig. 2 dargestellte Aufnahmeelement 2 besteht im wesentlichen
aus einer Platte mit quadratischem Grundriß. Die Ecken können abgeschrägt sein.
In den Eckbereichen sind die vier Durchbrechungen 6 für das Hindurchführen der Stangen
1 vorgesehen. Es versteht sich, daß die Aufnahmeelemente 2 auf den Stangen 1 ohne
die Verwendung der Klemmstifte verschiebbar sind. Dementsprechend ist eine Durchmesserabstimmung
vorzunehmen.
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Tangential zu den Durchbrechungen 6 sind Aussparungen 7 vorgesehen,
die entweder, wie dargestellt, als Sacklöcher ausgebildet sein können oder aber
bis zur Mi ttl öffnung 5 durchgehen können. Jeder Durchbrechung 6 sind vorzugsweise
zwei Aussparungen 7 zugeordnet. Die
Durchmesser der Durchbrechungen
6 und der Aussparungen 7 überdecken bzw. schneiden sich um einen gewissen Betrag,
der im Sinne der Klemmverbindung erforderlich ist und vom Fachmann leicht auf das
jeweils verwendete Material und die gewünschte Festigkeit abgestimmt werden kann.
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Zur Arretierung der Aufnahmeelemente 2 an den Stangen 1 dienen Klemmstifte
4, wie sie beispielsweise in Fig. 4 dargestellt sind. Jeder Klemmstift 4 weist einen
zylindrischen Schaft 8 und einen im Durchmesser verbreiterten Kopf 9 auf. Das freie
Ende lo des Schaftes 8 ist darüber hinaus kegelstumpfförmig ausgebildet, und zwar
in einem solchen Maße, daß die Uberdeckung zwischen den Durchbrechungen 6 und Aussparungen
7 hier unterschritten wird. Wie Fig. 1 zeigt, sind bei dem einen Aufnahmeelement
2 zwei derartige Klemmstifte 4 eingesetzt.
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Es ist aber auch möglich, eine Brücke 11 einzusetzen, die mindestens
zwei derartige Klemmstifte 3 aufweist. Die Klemmstifte 3 sind in der Brücke 11 fest
verankert. Zur Bildung eines Eckverbinders können zwei Paare der Klemmstifte 3,
beispielsweise im Winkel von 900, vorgesehen sein. Die Brücke 11 besitzt dann quadratischen
Querschnitt. Auf diese Weise ist es auch möglich, andere Winkelabzweigungen als
9o° zu bilden.
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Beispielsweise bietet sich für einen Winkel von 120° eine Brücke mit
dreieckigem Querschnitt an. Die Brücke 11 besitzt in ihrer Mitte zumindest an der
Seite, an der die Klemmstifte 3 aus ihr herausschauen, eine Nut 12, damit die Brücke
hier leicht mit einem Werkzeug, beispielsweise einem Schraubenzieher od.dgl., unterfaßt
und aus der Klemmverbindung an dem Aufnahmeelement 2 herausgelöst werden kann. Auch
die Klemmstifte 3 gemäß Fig. 4 besitzen einen solchen Absatz im Bereich des Kopfes
9.
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In Fig. 7 ist ein Aufnahmeelement 2 dargestellt, welches im Bereich
der Durchbrechungen 6 unterteilt ist, um dieses Aufnahmeelement b(ispielsweise in
einen bereits bestehenden Aufbau noch nachträglich einfügen zu können. Da der Abstand
der Stangen 1 voneinander dabei schon festliegt, muß das Aufnahmeelement 2 nachträglich
eingekippt werden, wobei die Durchbrechungen 6 mit Anphasungen 13 versehen sind.
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Durch die Unterteilung der Aufnahmeelemente 2 entstehen Stirnstücke
14, die mit den Klemmstiften 3 versehen sind und gleichzeitig die Funktion der Brücke
11 übernehmen.
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