DE1210207B - Vorrichtung zum gleichzeitigen Verstellen zweier Spalte bei einem optischen Geraet mit an biegsamen Blattfedern befestigten beweglichen Spaltbacken - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

G02d

Deutsche KL: 42 h - 34/10

Nummer: 1210207"

Aktenzeichen: C 32157IX a/42 h

Anmeldetag: 15. Februar 1964

Auslegetag: 3. Februar 1966

Für die Bestimmung und Messung von Absorptions- und Ausstrahhingsspektren, Massenspektren sowie arideren optischen Messungen und Untersuchungen sind Geräte mit sogenannten Spaltblenden erforderlich, d. h. mit Einrichtungen zur BiI-dung eines oder mehrer Spalte, deren Größe je nach · den Arbeitsbedingungen eingestellt wenden muß, und zwar sehr feinfühlig und reproduzierbar. Die Erfindung betrifft Geräte dieser Art, bei denen gleichzeitig zwei Spalte um den gleichen Betrag einstellbar sein sollen, und zwar Geräte der speziellen Art, daß die beweglichen Spaltbacken mit feststehenden Spaltbacken zusammenarbeiten sollen. Geräte mit beweglichen Spaltbackenpaaren haben zwar die besondere Eigenschaft, daß bei der Spalt-Verstellung die Spaltmitte nicht verschoben wird, jedoch bedeutet das eine nicht unerhebliche Komplikation des Aufbaues, die nur unter bestimmten Voraussetzungen in Kauf genommen -werden bann. Für zahlreiche Anwendungsfälle sind Geräte mit zwei Spalten, bei denen nur je eine Spaltbacke beweglich, die andere dagegen feststehend ist, durchaus brauchbar.

Bei solchen Spaltblenden kommt es, wie gesagt, auf die Reproduzierbarkeit der Einstellung an. Es as müssen also innerhalb des Verstellmechanismus Teile, die der Abnutzung unterliegen und deshalb bei einer Neueinstellung der Spalte auf einen früheren Wert eine abweichende Spaltbreite ergeben würden, soweit wie möglich vermieden werden. Das ist der Hauptgrund, warum die beweglichen Spaltbacken bei den meisten bekannten Einrichtungen an einseitig eingespannten durchbiegbaren Blattfedern befestigt sind, welche die Lagerung in Gelenken und anderen der Abnutzung unterliegenden Lagerungsteilen vermeiden lassen.

Die einseitig eingespannte biegbare Blattfeder als Träger einer beweglichen Spaltbacke hat nun einen für ein solches Gerät grundsätzlichen Fehler. Die Bewegung der Spaltbacke ist keine reine Verschiebungsbewegung, sondern eine Bewegung auf einem, wenn auch schwach gekrümmten Kreisbogen. Die bewegliche Spaltbacke bewegt sich aus der Schlitzebene heraus. Es ist jedoch von grundsätzlicher Bedeutung, daß die feste und die bewegliche Spaltbacke innerhalb eines ganz kleinen Bereiches koplanar ist, wobei die Spaltkanten parallel bleiben müssen. Um ein Beispiel zu nennen, wird gefordert, daß die Schlitzöffnung auf höchstens 5 μ reproduzierbar sein soll, bei einer Koplanarität von etwa 25 μ. Das sind Forderungen, die, zumindest hinsichtlich der Koplanarität, mit einem Gerät, dessen bewegliche Backen an Vorrichtung zum gleichzeitigen Verstellen zweier Spalte bei einem optischen Gerät mit an
biegsamen Blattfedern befestigten beweglichen
Spaltbacken

Anmelder:

Commonwealth Scientific

and Industrial Research Organization,

Melbourne (Australien)

Vertreter:

Dr. E. Wetzel, Patentanwalt,

Nürnberg, Hefnerplatz 3

Als Erfinder benannt:
Geoffrey Malcolm Stiff,
Monbulk, Victoria (Australien)

Beanspruchte Priorität:

Australien vom 18. Februar 1963 (27 496)

durchbiegbaren einseitig eingespannten Blattfedern befestigt sind, nicht eingehalten werden können. Ein bekanntes Gerät, das allerdings mit zwei gegeneinander beweglichen Spaltbacken arbeitet, ist deshalb zur Einhaltung der Koplanarität mit Geradführungen für die Spaltbacken ausgerüstet. Aber dieser Aufbau ist sehr kompliziert und hat so viel Gleitflächen, die der Abnutzung unterliegen, daß sein Anwendungsbereich wahrscheinlich nur auf wenige Sonderfälle beschränkt ist.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Gerätes mit zwei Spaltbackenpaaren mit je einer festen und einer einstellbaren Spaltbacke, das einerseits einfach im Aufbau ist und andererseits die erwähnten Forderungen auf Reproduzierbarkeit des Einstellwertes, Parallelität der Schlitzkanten und Koplanarität in besonders hohem Maße erfüllt.

Der Grundgedanke der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist der, die beweglichen Spaltbacken an einem Träger zu befestigen, der bei der Einstellung in Schlitzrichtung in der Schlitzebene und gleichzeitig quer zur Schlitzrichtung verschiebbar ist.

Der Gegenstand der Erfindung ist durch die Vereinigung folgender Merkmale gekennzeichnet:

609 503/152

3 4

Die beweglichen Spaltbackenträger sind durch Fig.'S.einen Schnitt nach der Linie 8-8 der

Federglieder zu einem im Ruhezustand im wesent- Fig. 4,

liehen rechteckigen Rahmen verbunden. Die Feder- F i g. 9 eine Perspektivansicht der beiden beweg-

glieder sind im mittleren Abschnitt fest eingespannt. liehen schlitzbildenden Teile und der diesen zugeord-.

Die Mitten der Spaltbackenträger sind durch ein 5 neten Trägerarme, sowie der Betätigungsr oder

elastisches Stellteil verbunden. An diesem Stellteil Durchbiegestreifen, die insgesamt, ein. einheitliches

greift in an sich bekannter Weise eine die Feder- Gebildes darstellen, und

glieder durchbiegende Einstellvorrichtung an, derart, Fig. 10 eine Einzelansicht in vergrößerter Dar-

daß die beweglichen Spaltbacken in Schlitzrichtung in stellung, welche denjenigen Teil der Betätigungs-

der Schlitzebene und: gleichzeitig quer zur Schlitz- io hülse zeigt, welcher die Rolle trägt, die ihrerseits das

richtung bewegbar sind. Durchbiegen der Haltearme bewirkt.

In weiterer Ausbildung des Gegenstandes der Er- Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, ist die Dop-

findung kann dieser insbesondere folgende Merkmale pelschlitzbetätigungsvorrichtung auf einer kreisrunden

aufweisen. Grundplatte 11 befestigt, um die umfangsseitig ein

Die Einstellvorrichtung weist einen einstellbaren 15 hochstehender Flansch 12 verläuft. Der Flansch 12 Schwenkhebel auf, und zwischen den Schwenkhebel ist mit zwei einander diametral gegenüberliegenden und den Stellteil ist ein im wesentlichen axial ver- Schultern 13, 14 versehen, an denen jeweils eine schiebbarer Druckstift eingeschaltet. Der Schwenk- schlitzbegrenzende Messerplatte 15,16 unter Zuhilfehebel ist mit einer Stellkurvenfläche versehen, auf der nähme von Schrauben befestigt ist, die durch jeweils eine Druckrolle verschiebbar ist. Die Druckrolle ist 20 in der Messerplatte ausgebildete langgestreckte an einem gegenüber dem Grundrahmen verdrehbaren Schlitze hindurchgeführt sind, so daß die Messer-Einstellring befestigt. · platten relativ zu ihrer Halterung 13, 14 in begrenz-

Da bei der neuen Einrichtung keine Schwenk- tem Maße verstellbar sind. Die Messerplatten 15, 16

bewegung der beweglichen Spaltbacke stattfindet, bilden dabei die festen Begrenzungsteile der Schlitze,

sondern eine reine Verschiebungsbewegung, läßt sich 25 Die beweglichen schlitzbegrenzenden Teile sind

die Bedingung der Koplanarität einfach einhalten, ebenfalls Messerplatten 17, 18, die ihrerseits an

ohne daß es der beim bekannten Vorschlag verwen- einem (in Fig. 9 gezeigten) rechteckigen Hilfs-

deten Gleitgeradführung bedürfte. Die Einrichtung rahmen befestigt sind, der innerhalb der durch den

wird also wesentlich einfacher. Sie ergibt auch mit Umfangsflansch 12 gegebenen Begrenzung auf der

größerer Sicherheit reproduzierbare Werte, da die 30 Grundplatte 11 befestigt ist. Der Hilfsrahmen besteht

Einstellgenauigkeit nicht durch Abnutzungserschei- aus zwei in sich starren Trägern 19, 20 aus Metall,

nungen von Gleitfiächen in Geradführungen beein- deren Enden durch zwei verhältnismäßig dünne und

trächtigt werden kann. flache Federn 21 und 22 aus einem elastischen

Die neue Vorrichtung hat noch einen, nicht im Metall, beispielsweise Phosphorbronze, miteinander

baulichen, sondern im betrieblichen Bereich liegen- 35 verbunden sind. Die Federglieder 21 und 22 sind an

den Vorteil insofern, als der Ansatz von Verunreini- den Trägern 19 und 20 starr befestigt, indem sie an

gungen im Schlitz praktisch ausgeschaltet wird; denn den durch das Bezugszeichen 25 angedeuteten Stellen

die Relativbewegung zwischen beweglicher und fest- in diese Stäbe eingelassen und festgelötet sind. Die

stehender Spaltbacke ist jetzt eine Art Wischbewe- Träger 19, 20 und die Federglieder 21, 22 bilden zu-

gung, durch die etwaigen Verunreinigungen im Spalt 40 sammen einen im wesentlichen rechteckigen, offenen

beseitigt werden. kastenförmigen Rahmen. Die Federglieder sind je-

Zur näheren Erläuterung der Erfindung sei nach- weils in ihrem Mittelabschnitt 26 an der senkrechten stehend ein vorzugsweises Ausführungsbeispiel mit Stirnseite von zwei einander diametral gegenübereiner Vorrichtung zur gleichzeitigen und im gleichen liegenden Ansätzen 27 und 28 starr befestigt, die mit Maße durchführbaren Veränderung der Breite zweier 45 dem Umfangsflansch 12 einstückig ausgebildet sind. Schlitze beschrieben, wie sie beispielsweise häufig in Auf diese Weise ist der Hilfsrahmen in einem gerin-Spektrophotometern od. dgl. benötigt werden. Die gen Abstand oberhalb der Oberfläche der Grund-Beschreibung dieses Ausführungsbeispiels erfolgt an platte 11 aufgehängt. Die die beweglichen schlitz-Hand der Zeichnungen. Es zeigt begrenzenden Teile bildenden Messerplatten 17 und

Fig. 1 eine Schemadarstellung des optischen 50 18 sind an den Trägern 19 und 20 derart befestigt.

Systems einer einfarbigen Leuchtstrahlquelle, die eine daß, wenn sich der Hilfsrahmen in seinem normalen,

typische Anwendungsmöglichkeit eines Doppelschiit- nicht verzogenen rechteckigen Zustand befindet, die

zes zeigt, beweglichen schlitzbegrenzenden Teile jeweils kan-

F i g. 2 eine Vorderansicht der Doppelschlitzvor- tenseitig an dem ihnen zugeordneten festen schlitzrichtung nach dem Zusammenbau (d. h. vollständig 55 begrenzen Teil 15 bzw. 16 anliegen, so daß die beiin ihr Gehäuse eingebaut) in perspektivischer Dar- den Schlitze des Instrumentes geschlossen sind. Dies Stellung, ist die in F i g. 3 gezeigte Stellung.

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Doppelschlitzvor- Ein drittes Federglied 29 verbindet die Mittelrichtung nach Abnahme der Stirnkappe in der punkte der beiden Träger 19 und 20 miteinander und Stellung, in der beide Schlitze geschlossen sind, 6q ist an diesen Trägern wiederum in der vorbeschrie-

F ig. 4 eine Ansicht ähnlich der F ig. 3, die jedoch benen Weise starr befestigt. Ein Betätigungsarm 30

die Stellung zeigt, in der beide Schlitze geöffnet sind, ist an einem seiner Enden schwenkbar auf einer

Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie 5-5 der senkrechten Achse 31 gelagert, die ihrerseits in der

Fig. 3, Nähe des Umfanges der Grundplatte 11 angeordnet

Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie 6-6 der 65 ist. Der Arm 30 ist durch einen im Träger 20 ausge-

F i g. 3, bildeten Schlitz 32 in den Bereich 33 eingeführt, der

Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie 7-7 der durch die Träger 19, 20 und die Federglieder 22 und

Fig. 4, 29 begrenzt wird. Der in den Bereich 33 hinein-

Claims (4)

1. 5 6

   ragende Abschnitt des Armes 30 besitzt einen bogen- so daß Staub und andere Verunreinigungen nicht in

   förmig gekrümmten, zum Federglied 22 hin kon- den Mechanismus eindringen können. Die Abdek-

   vexen Umriß 34 und ist mit dem Federglied 29 mittels kung ist mit zwei der Anordnung der Schlitze ent-

   eines geraden, in sich starren Gliedes 35 verbunden. sprechenden Ausnehmungen 45 und 46 versehen und

   Beide Enden des Gliedes 35 sind in Form von 5 kann an der Grundplatte 11 unter Zuhilfenahme von

   Nadelspitzen ausgebildet, die in eine entsprechende Schrauben 47 befestigt werden, welche im Befesti-

   Ausnehmung 36 des Betätigungsarmes 30 und in eine gungsstutzen 48 eingreifen, wobei die Abdeckplatte

   Ausnehmung 37 des Federgliedes 29 eingreifen. durch Abstandshalter 49 im Abstand von den Be-

   Um nun die Wirkung etwaiger durch die Herstel- festigungsstutzen 48 gehalten wird,
   lung bedingter geringfügiger Unstimmigkeiten in der io Wie ersichtlich, öffnen und schließen sich die beijeweiligen Länge der Federglieder 21, 22 und 29 und den Schlitze vollkommen synchron miteinander, anderer Bauteile möglichst weitgehend auszuschalten, wenn der Rahmen symmetrisch ausgebildet ist und ist es erwünscht, daß der Hilfsrahmen nicht vollkom- das Glied 35 stets auf der Mittellinie des Rahmens men rechteckig ist, solange sich die Vorrichtung in liegt, welche sämtliche Federglieder halbiert und daihrem Ruhezustand befindet, d. h., wenn die Schlitze 15 mit zu den beiden Trägerstäben parallel verläuft, geschlossen sind. Die Anordnung sollte deshalb vor- Außerdem verschieben sich die beiden Schlitze jezugsweise derart getroffen werden, daß das Glied 35 weils im gleichen Maße, vorausgesetzt, daß sich die so lang ausgebildet wird, daß, wenn die Schlitze ge- Federglieder 21 und 22 gleichmäßig durchbiegen, schlossen sind, die Enden der Federglieder 21 und d. h., wenn sie aus dem gleichen Werkstoff bestehen 22 geringfügig aus der vollkommen rechteckigen 20 und jeweils gleiche Abmessungen besitzen.
   Stellung verschoben sind. Die Verschiebung sollte Schlitzöffnungsvorrichtungen nach der Erfindung dabei etwa in der Größenordnung von 0,794 mm weisen gegenüber den bisher bekannten Vorrichtunliegen. gen dieser Art zahlreiche Vorteile auf. So kann bei-

   Ein Stellring oder eine Hülse 38 umgibt den spielsweise bei dem vorbeschriebenen Instrument die Flansch 12 der Grundplatte 11 und ist relativ zu 25 Breite von zwei Schlitzen in gleichem Maße volldieser frei drehbar. Der Ring 38 ist mit einem nach ständig synchron verändert werden, was häufig, so innen ragenden Arm 39 versehen, der zur Grund- unter anderem auch beispielsweise auf dem Gebiete platte im wesentlichen parallel liegt und an seinem der Spektrophotometrie, von außerordentlicher Be-Ende auf einer senkrecht angeordneten Achse 40 deutung ist. Außerdem bewegen sich die beweglichen eine kleine Rolle 41 trägt. Diese Rolle 41 läuft auf 30 schlitzbegrenzenden Teile über einen beträchtlichen Kugellagern und kann an der bogenförmig gekrümm- Abstand im wesentlichen zur Längsrichtung des ten Außenkante 34 des Betätigungsarmes 30 zur An- Schlitzes parallel und führen hierbei eine geringfügige lage gebracht werden. Die eine Kurvenlinie bildende Querbewegung, d. h. quer zur Längsrichtung des Kante 34 des Betätigungsarmes 30 und die Anord- Schlitzes durch. (Im Falle des vorbeschriebenen Innung der Rolle 41 sind derart gewählt, daß in dem 35 strumentes ist das Verhältnis dieser beiden Bewe-Maße, in dem der Stellring 38 relativ zur Grund- gungen etwa 8:1.) Auf diese Weise kann die Breite platte 11 gedreht wird, die Rolle 41 den Betätigungs- der Schlitze jeweils ganz genau eingestellt werden, arm 30 derart verschiebt, daß das Glied 35 vom Arm Außerdem wird auch die durch die Durchbiegung im wesentlichen in einer geraden Linie bewegt wird. der Federglieder des Schließrahmens bestimmte Be-Diese Verschiebebewegung des Gliedes 35 bewirkt 40 wegung der beweglichen schlitzbegrenzenden Teile ein Durchbiegen des Federgliedes 29 und wird von nicht dadurch beeinträchtigt, daß die Teile zunächst diesem auf die Träger 19 und 20 übertragen, die wie- klemmen und sich dann plötzlich ruckartig zueinderum ein Durchbiegen der Federglieder 21 und 22 ander bewegen sowie ein verhältnismäßig großes bewirken, welche die Enden der beiden Träger mit- Spiel besitzen, was bei bisher bekannten Vorrichtuneinander verbinden. Das Glied 35, über das die Be- 45 gen, bei denen Gewinde, Schwenkverbindungen oder wegung vom Ring 39 auf den Hilfsrahmen übertragen auf Rollen geführte schlitzbegrenzende Teile verwird, wird also im wesentlichen parallel zu den bei- wendet wurden, stets große Schwierigkeiten bereitete, den zwischen den Messerplatten 16, 18 und 15, 17 Die Federglieder werden lediglich elastisch durchgebildeten Schlitzen verschoben. Dies hat nun eine gebogen, und wenn auch das Verhältnis zwischen verhältnismäßig geringfügige seitliche Bewegung der 50 der seitlichen und der längsverlaufenden Bewegung Träger 19 und 20 infolge der wirksamen Verkürzung der beweglichen schlitzbegrenzenden Teile nicht der Federglieder 21, 22 und 29 zur Folge, so daß die linear ist, läßt sich dieses Verhältnis doch ohne wei-Schlitze in der Weise geöffnet werden, daß ihre teres kalibrieren und genau reproduzieren, wann Messerplatten weiter auseinanderbewegt werden. immer die Federglieder durchgebogen werden (min-

   Der Stellring 38 ist mit einem Zapfen oder An- 55 destens so lange, bis sich in dem Metall Ermüdungsschlag 42 versehen, der dazu dient, die Drehbewegung erscheinungen bemerkbar machen),
   des Ringes zu begrenzen. Auf der Außenfläche des _p . . .. _h
   Ringes 38 und der mit dem Flansch versehenen rateniansprucne.
   Grundplatte 11 ist eine kalibrierte Skala 43 ange- 1· Vorrichtung zum gleichzeitigen Verstellen geben, an welcher die Größe der Schlitzöffnungen 60 zweier Spalte bei einem optischen Gerät mit an. für jede beliebige Winkelstellung des Ringes abge- biegsamen Blattfedern befestigten beweglichen lesen werden kann. Wie ohne weiteres ersichtlich, Spaltbacken, die mit feststehenden Spaltbacken kann, die Form des Betätigungsarmes 30 und seine zusammenarbeiten,gekennzeichnet durch Anordnung relativ zu der Rolle 41 so gewählt wer- die Vereinigung folgender Merkmale:
   den, daß verschiedene Beziehungen zwischen dem 65 a) die beweglichen Spaltbackenträger (19, 20) Drehungswinkel des Ringes und der Breite der sind durch Federglieder (21, 22) zu einem Schlitzöffnungen erhalten werden. Außerdem ist für im Ruhezustand im wesentlichen rechtdas Instrument eine Stirnabdeckplatte 44 vorgesehen, eckigen Rahmen verbunden;

   b) die Federglieder (21, 22) sind im mittleren Abschnitt (26) fest eingespannt;

   c) die Mitten des Spaltbackenträgers sind durch ein elastisches Stellteil (29) verbunden;

   d) an diesem Stellteil (29) greift in an sich bekannter Weise eine die Federglieder (21, 22) durchbiegende Einstellvorrichtung (30, 34, 35) an derart, daß die beweglichen Spaltbacken (17, 18) in der Schlitzebene in Schlitzrichtung und gleichzeitig quer zur

   . Schlitzrichtung bewegbar sind.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- In Betracht gezogene Druckschriften:

   kennzeichnet, daß die Einstellvorrichtung einen Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 053 213,

   einstellbaren Schwenkhebel (30) aufweist und 15 1097 714,1122 285.

   10 zwischen den Schwenkhebel (30) und den Stellteil (29) ein im wesentlichen axial verschiebbarer Druckstift (35) eingeschaltet ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkheber (30) mit einer Stellkurvenfläche (34) versehen ist, auf der eine Druckrolle (41) verschiebbar ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckrolle (41) an einem gegenüber dem Grundrahmen (11) verdrehbaren Einstellring (38) befestigt ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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