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Einrichtung zur Feineinstellung Auf zahlreichen Gebieten der Technik
ergibt sich die Aufgabe, ein einzustellendes Element durch ein um eine makroskopische
Strecke bewegtes Stellglied um mikroskopische Beträge zu verstellen. Das gilt z.
B. für Mikromanipulatoren, für Meßinstrumente der verschiedensten Art, für die Einstellung
des Objektivs von Mikroskopen zur Erzielung eines scharfen Bildes und für zahlreiche
andere Fälle. Zu diesem Zweck ist es nötig, zwischen dem Stellglied und dem einzustellenden
Element ein Getriebe zur Übersetzung der Einstellbewegung einzuschalten. Die Aufgabe
der Erfindung ist es, ein solches Getriebe so auszugestalten, daß es eine einfache
und betriebssichere Anordnung mit Spielraumfreiheit und langer Lebensdauer vereinigt.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das einzustellende Element mit einem festen
Widerlager durch ein Band verbunden ist, das durch das Stellglied eine Verdrehung
erfährt.
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Vorzugsweise verdreht das Stellglied die Mitte des Bandes, dessen
Enden einerseits an dem Widerlager und andererseits an dem verschiebbaren, gegen
Drehung gesicherten einzustellenden Glied befestigt sind. Durch diese Befestigung
wird jeder Spielraum vermieden und völlige Unempfindlichkeit gegen mechanische Erschütterungen
gewährleistet. Auch bleibt das Übersetzungsverhältnis über einen weiten Stehbereich
hin konstant.
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Vorzugsweise verwendet man ein Band, das durchlocht ist. Es können
auch mehrere Übersetzungseinrichtungen
der beschriebenen Art in
der Weise hintereinandergeschaltet werden, daß die Verlängerung oder Verkürzung
des einen Bandes dazu benutzt wird, das in der Mitte des nächsten Bandes angreifende
Stellglied zu verdrehen.
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Bekannt ist es, die Torsion eines Zugelements zu benutzen, um vermöge
der Übersetzung besonders hohe Zugkräfte zu entwickeln. Das Blatt der üblichen Tischlersäge
wird z. B. dadurch gespannt, daß man ein seine Tragarme verbindendes Seil mittels
eines eingesteckten Knebels verdreht. In dem Seil wird dadurch eine starke Zugkraft
erzeugt. Auch ist es bekannt, ein verdrehtes Band als Getriebeelement zur Vergrößerung
kleiner Bewegungen in Längenmeßgeräten zu verwenden. Das verdrehte Band trägt zu
diesem Zweck einen Zeiger, der Änderungen der Länge des Bandes mit großer Übersetzung
anzeigt.
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Neu ist demgegenüber die Verwendung des Torsionsbandes für den eingangs
erläuterten Zweck. Gerade dafür eignet sich das Band wegen des hohen Übersetzungsverhältnisses
besonders gut.
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In der Zeichnung ist ein Anwendungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben,
und zwar zeigt Fig. 1 den Aufriß einer Meßlehre und Fig. 2 den zugehörigen Grundriß.
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Am Tragrahmen B der Lehre ist eine Meßbacke D
befestigt
und ferner eine Gleitführung G für eine bewegliche Meßbacke C vorgesehen, die sich
in der Gleitführung zwar verschieben, aber nicht drehen kann. Es besteht nun die
Aufgabe, den Abstand x der beiden Meßbacken C und D um mikroskopisch kleine Beträge
zu verstellen. Erfindungsgemäß geschieht dies durch ein Band A, dessen eines Ende
an der Meßbacke C und dessen anderes Ende an einem Widerlager H des Rahmens
B starr befestigt ist. Die Mitte dieses Bandes kann zum Zweck der Verstellung
der Meßbacke C durch ein Stellglied F verdreht werden.
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Das Stellglied F ist in einem am Rahmen des Gerätes befestigten Bock
E drehbar und gegen axiale Verschiebung gesichert gelagert, und es hat eine Bohrung
M, durch die das Band mit Spielraum hindurchgeht. In der Mitte der Bohrung ist jedoch
das Glied F mit einer geschlitzten Querwand N versehen. Der Schlitz ist so bemessen,
daß er das Band A spielraumfrei umgibt. Eine Drehung des Stellgliedes F um verhältnismäßig
große Winkel, wie man sie von Hand bequem vornehmen kann, führt zu einer mikroskopisch
kleinen Verschiebung der Backe C.
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Längs des Bandes A erstreckt sich eine Reihe von Löchern, welche dem
Zweck dienen, die durch eine bestimmte Verdrehung erzeugte Torsionskraft zu verringern.
Das Band kann beispielsweise aus Federstahl hergestellt sein. Zweckmäßig wird die
Nullage der von den Backen C, D gebildeten Lehre so gewählt, daß das Band
dabei bereits eine Verdrehung erfahren hat. Dann kann man von der Nulllage ausgehend
die Backe C in der einen oder der anderen Richtung verschieben, indem man das Stellglied
F in der einen oder der anderen Richtung dreht. Bei der dargestellten Anordnung
läßt sich zwischen dem Umfang des Stellgliedes F und der Backe C ein Übersetzungsverhältnis
der zurückgelegten Strecken von 1 ::2. 1o4 bequem erreichen.
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Das beschriebene Ausführungsbeispiel kann in mannigfacher Hinsicht
abgeändert werden. So wäre es möglich, auf die Meßbacke D ständig die Kraft einer
Feder wirken zu lassen, welche das Band A unter eine Zugspannung setzt, also die
Backe C in Richtung auf die Backe D zu verschieben sucht. Auch kann die Gleitführung
des Körpers C durch irgendeine andere Führung, z. B. eine Lenkerführung, ersetzt
sein. Das ließe sich dadurch erreichen, daß man die Meßbacke C starr mit dem Teil
C des Rahmens verbindet und diesen Teil C elastisch verformbar ausgestaltet.
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Die Erfindung ist stets da anwendbar, wo es sich darum handelt, ein
bewegliches Glied um mikroskopische Strecken zu verstellen, z. B. um ein ,u oder
Bruchteile dieser Größe. Einige Anwendungs= fälle sind einleitend genannt. Weitere
Anwendungsfälle ergeben sich bei Werkzeugmaschinen aller Art zur gegenseitigen Verstellung
von Werkzeug und Werkstück, z. B. zur Verstellung des Werkzeugschlittens einer Drehbank,
einer Schleifmaschine od. dgl.