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DE102008000434B3 - Vorrichtung zur Einstellung der Zugmittelspannung in einem Zugmitteltrieb, Verwendung einer Vorrichtung in einem Mikroskop sowie Mikroskop mit einem Zugmitteltrieb - Google Patents

Vorrichtung zur Einstellung der Zugmittelspannung in einem Zugmitteltrieb, Verwendung einer Vorrichtung in einem Mikroskop sowie Mikroskop mit einem Zugmitteltrieb Download PDF

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DE102008000434B3
DE102008000434B3 DE102008000434A DE102008000434A DE102008000434B3 DE 102008000434 B3 DE102008000434 B3 DE 102008000434B3 DE 102008000434 A DE102008000434 A DE 102008000434A DE 102008000434 A DE102008000434 A DE 102008000434A DE 102008000434 B3 DE102008000434 B3 DE 102008000434B3
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tension
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DE102008000434A
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Henry Didier
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Leica Instruments Singapore Pte Ltd
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Leica Microsystems Schweiz AG
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    • G02B21/24Base structure
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Einstellung der Zugmittelspannung in einem Zugmitteltrieb, wobei der Zugmitteltrieb wenigstens eine erste Welle (141), eine zweite Welle (130) und ein beide Wellen (130, 141) umschlingendes Zugmittel (150) aufweist, wobei die Vorrichtung (400) einen Körper (410) mit einer Aufnahme (411) zur Wechselwirkung mit der ersten Welle (141) und einem Auflagepunkt (412) zur drehbaren Lagerung des Körpers (410) um eine Drehachse und einen sich von dem Körper (410) erstreckenden Hebelarm (420) aufweist, wobei der Abstand (D) zwischen der ersten (141) und der zweiten (130) Welle des Zugmitteltriebs durch Einwirkung einer Kraft (F) auf den Hebelarm (420) veränderbar ist, sowie ein Verfahren zur Einstellung der Zugmittelspannung in einem solchen Zugmitteltrieb, wobei zur Einstellung der Zugmittelspannung (ZK) ein Drehmoment (F * b) verwendet wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Einstellung der Zugmittelspannung in einem Zugmitteltrieb, eine Verwendung einer Vorrichtung in einem Mikroskop sowie ein Mikroskop mit einem Zugmitteltrieb.
  • Stand der Technik
  • Im Stand der Technik sind Zugmitteltriebe hinlänglich bekannt und kommen in vielerlei Vorrichtungen, insbesondere auch in Mikroskopen, zum Einsatz. Zugmitteltriebe umfassen wenigstens eine erste Welle, eine zweite Welle sowie ein beide Wellen umschlingendes Zugmittel zur Übertragung eines Drehmoments zwischen den Wellen.
  • Der Einsatz von Vorrichtungen zur Einstellung der Zugmittelspannung ist beispielsweise im Automobilbereich bekannt. Die DE 38 21 369 A1 zeigt in diesem Zusammenhang ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Montieren von Riemen an Riementrieben, wobei eine Kraftübersetzung über eine Hebelwirkung verwendet wird. Ähnliche Spannvorrichtungen werden beispielsweise in der DE 100 45 144 A1 oder der DE 72 07 038 U offenbart.
  • Beispielsweise umfasst ein Zoommikroskop (Makroskop oder Stereomikroskop) mindestens zwei Linsengruppen, die längs ihrer optischen Achse verschiebbar angeordnet sind, um die Vergrößerung des Mikroskops zu verändern. Ein derartiges, aus dem Stand der Technik bekanntes Zoom-System ist beispielsweise in 1 dargestellt. Das dargestellte Zoom-System 100 umfasst einen Motor 140 zur elektrischen Verstellung der Linsengruppen 110, 120. Daneben ist ebenso eine manuelle Verstellung der Linsengruppen 110, 120 bekannt. Die Linsengruppen 110, 120 sind an einer Spindel 130 angeordnet, wobei der Abstand der Linsengruppen 110, 120 zueinander durch eine Drehung der Spin del 130 einstellbar ist. Die Spindel 130 wiederum ist über ein Zugmittel (Riemen) 150 mit der Antriebsachse 141 des Motors 140 verbunden. Nähere Erläuterungen zu 1 finden sich bei der Figurenbeschreibung unten. Bei derartigen Zugmitteltrieben wird eine spielfreie Kraftübertragung ohne wesentliche Krafteinwirkung auf die Motorachse angestrebt. Dazu ist die Zugmittelspannung definiert einzustellen.
  • Die Einstellung der Zugmittelspannung erfolgt im Stand der Technik üblicherweise in mehreren Schritten. Zunächst wird eine erste Einstellung vorgenommen, deren Qualität maßgeblich auf der Erfahrung des einstellenden Benutzers beruht. Anschließend wird die eingestellte Spannung bspw. über die Resonanzfrequenz des Zugmittels bestimmt. Der Benutzer muss nun in einem nächsten Schritt in Abhängigkeit von dem Messergebnis die Spannung erhöhen oder senken und anschließend erneut die Spannung messen. Der gesamte Zeitaufwand ist signifikant von der Erfahrung und Präzision des Benutzers abhängig und in Anbetracht der nötigen Messschritte auch nicht beliebig zu vermindern, was das Verfahren aufwendig und teuer macht.
  • In 2 ist eine weitere bekannte Möglichkeit zur Einstellung der Zugmittelspannung dargestellt, bei der ein Spannelement (Spannrolle 200) federnd auf das Zugmittel 150 einwirkt. Nähere Erläuterungen zu 2 finden sich bei der Figurenbeschreibung unten. Nachteilig an diesem Stand der Technik ist, dass ein zusätzliches, kostenverursachendes sowie Einbauraum benötigendes Element vorzusehen ist, das darüber hinaus Kräfte auf das Zugmittel ausübt und somit den Verschleiß erhöht.
  • Eine andere denkbare, im Stand der Technik bisher nicht beschrittene Möglichkeit zur Einstellung der Zugmittelspannung ist in den 3a und 3b abgebildet. Die Zugmittelspannung wird mittels einer Veränderung des Abstands D zwischen den beiden Wellen eingestellt, wobei eine Feder 300 an einer der Wellen (hier Welle 141) befestigt wird, um mit definierter Zugkraft das Zugmittel 150 zu spannen. Auch diese Möglichkeit weist den Nachteil auf, dass Bauraum für die zusätzlichen Elemente benötigt wird sowie abhängig von Bauteilungenauigkeiten (Toleranzen der Feder und ihres Aufhängepunkts) auch schräge Kräfte auf das Zugmittel 150 wirken können, also Kräfte, die aus der Ebene, in der das Zugmittel läuft, hinauszeigen, und die zu einem erhöhten Verschleiß und zu Verkippung führen, wie es bspw. in 3b dargestellt ist.
  • Bei einem anderen bekannten Verfahren wird die Zugmittelspannung zunächst bspw. mittels einer Feder eingestellt. Anschließend wir der Motor manuell fixiert, was die voreingestellte Spannung bereits beeinflusst, und festgeschraubt. Dabei kommt es erfahrungsgemäß zu einem Verkippen und dadurch zu einer Veränderung, meist einer Vergrößerung des Abstandes der Achsen A, B, wodurch die Zugmittelspannung unzulässig erhöht werden kann. Dies führt zu einer Belastung der Lager und damit zu erhöhtem Verschleiß.
  • Alle bekannten Verfahren weisen überdies den Nachteil auf, dass die Toleranzen der Feder, der Riemenlänge und/oder der Aufhängepunkte die Genauigkeit der Zugmittelspannung beeinträchtigen.
  • Es stellt sich daher die Aufgabe, eine Vorrichtung und ein Verfahren anzugeben, die die Einstellung der Zugmittelspannung in einem Zugmitteltrieb, insbesondere in einem Mikroskop, erleichtern.
  • Erfindungsgemäß werden eine Vorrichtung zur Einstellung der Zugmittelspannung in einem Zugmitteltrieb, eine Verwendung einer Vorrichtung sowie ein Mikroskop mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist einen Körper sowie einen sich davon erstreckenden Hebelarm auf. Nach entsprechender Anbringung dieser Vorrichtung an dem Zugmitteltrieb beispielsweise eines Mikroskops ist insbesondere mittels einer den Hebelarm beaufschlagenden Kraft eine Drehung des Körpers um eine Drehachse bereitstellbar. Der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Welle des Zugmitteltriebs ist durch die Drehung des Körpers um die Drehachse veränderbar, wobei die Einstellung der Zugmittelspannung durch eine vorbestimmte, den Hebelarm beaufschlagenden Kraft bereitstellbar ist. Hierbei soll ohne Einschränkung der Allgemeinheit davon ausgegangen werden, dass die zweite Welle ortsfest angeordnet ist, während die erste Welle durch die erfindungsgemäße Vorrichtung in ihrer Lage veränderbar ist. Es ist jedoch ebenso jede andere Relativverschiebung beider Wellen möglich.
  • Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die im Stand der Technik auftretenden Probleme gelöst, da die Vorrichtung klein baut und sich in der Praxis als robust und zuverlässig erweist. Die Anordnung der Vorrichtung kann im Bereich einer Welle erfolgen, so dass kein zusätzlicher Bauraum beansprucht wird. Die Vorrichtung ist mittel- oder unmittelbar mit einer Welle verbunden, so dass sie sich mit dem Zugmitteltrieb bis zur Justage mitbewegt, so dass die Plazierung des Zugmitteltriebs spannungsfrei erfolgen kann. Die Vorrichtung ist in der Lage, unabhängig von der Zugmittellänge und weiteren Toleranzen, wie z. B. die Position des Angriffspunktes an der Welle, stets die korrekte Zugmittelspannung einzustellen.
  • Nach Einstellung der Zugmittelspannung mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die Achsen vorteilhafterweise fixiert, so dass eine dauerhafte, korrekte Zugmittelspannung gewährleistet ist. Aufgrund ihrer geringen Größe kann die Vorrichtung nach der Einstellung der Zugmittelspannung auch problemlos in der am Zugmitteltrieb angebrachten Position verbleiben und zu einem späteren Zeitpunkt – etwa nach einem Motorwechsel – erneut zur Einstellung der Zugmittelspannung verwendet werden. Alternativ wird sie aus dem Zugmitteltrieb entfernt.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere in einem Mikroskop mit einem Zugmitteltrieb verwendbar und erlaubt, dass eine Antriebsachse (erste Welle), welche insbesondere motor- oder manuell getrieben sein kann, so positioniert werden kann, dass nur ein geringer Zug in einem engen Toleranzbereich auf die Antriebsachse ausgeübt wird. Es wird eine geführte Bewegung der Antriebsachse bzw. eines Motors bei der Justage ermöglicht und eine Kraftkomponente durch Druck auf die Unterlage oder durch Verkippen der Achse bzw. des Motors vermieden, da die Vorrichtung so positionierbar ist, dass eine Kraftwirkung im wesentlichen in der Ebene des Zugmittels erfolgt. Die Vorrichtung ist vorteilhafterweise eben und benötigt keinen Platz außerhalb des vorhandenen Zugmitteltriebs, da sie innerhalb des vom Zugmitteltrieb ohnehin beanspruchten Raumes, beispielsweise oberhalb eines ggf. vorhandenen Motorgehäuses untergebracht werden kann.
  • Erfindungsgemäß wird ein Drehmoment verwendet, um eine Spannung in einem Zugmitteltrieb einzustellen.
  • Erfindungsgemäß ist der Hebelarm als elastisch verformbarer Biegebalken ausgestaltet. Damit kann insbesondere eine Wiederverwendbarkeit der Vorrichtung bereitgestellt werden, außerdem ist die Realisierung einer Anzeige zur Bestimmung einer den Hebelarm beaufschlagenden Kraft erleichtert.
  • Vorteilhafterweise ist eine Anzeige zur Bestimmung einer den Hebelarm beaufschlagenden Kraft vorgesehen. Auf diese Weise sind keine weiteren, beispielsweise die Zugmittelspannung messenden Einrichtungen notwendig, um eine vorbestimmte Zugmittelspannung einzustellen. Vielmehr kann die Verbiegung des Biegebalkens unter Berücksichtigung der bekannten Geometrie der Vorrichtung Aufschluss über die auf das Zugmittel wirkende Kraft geben. Hierzu sei auch auf die Beschreibung zu 5 verwiesen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Anzeige zur Bestimmung der den Hebelarm bzw. Biegebalken beaufschlagenden Kraft eine erste Markierung auf dem Hebelarm bzw. Biegebalken und eine zweite Markierung auf dem Körper. Mit diesem Merkmal ist es möglich, einen oder auch mehrere definierte Kraftwerte, insbesondere in Abhängigkeit von der Verbiegung des Hebelarms, bereitzustellen und dem Benutzer während der Beaufschlagung des Hebelarms anzuzeigen. Die Einstellung einer vorbestimmten Zugmittelspannung ist auf diese Weise relativ einfach möglich, wobei beispielsweise eine vorbestimmte Zugmittelspannung erreicht ist, sobald eine Markierung auf dem Hebelarm und eine Markierung auf dem Körper fluchten. Die Anzeige kann insbesondere in der Art einer Noniusskala ausgebildet sein. Bei Verwendung eines elastischen Biegebalkens kann die Elastizität derart gewählt sein, dass die Anzeige mit bloßem Auge abgelesen werden kann.
  • Es erweist sich als zweckmäßig, wenn die Anzeige zur Bestimmung der den Hebelarm beaufschlagenden Kraft als Anzeige zur Bestimmung einer Verbiegung des Hebelarms relativ zum Körper ausgebildet ist.
  • Vorteilhafterweise ist die Vorrichtung insbesondere eben, einstückig und/oder aus Federstahl ausgebildet. Unabhängig davon kann die Vorrichtung ausgestanzt oder ausgeschnitten, beispielsweise mittels Laser oder Wasserstrahl, sein. Auf diese Weise ist eine einfache und insbesondere kostengünstige Herstellung der Vorrichtung möglich.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Einstellung der Zugmittelspannung in einem Zugmitteltrieb in einem Mikroskop.
  • Zweckmäßigerweise ist die erste Welle als Antriebsachse, insbesondere eines Motors, und die zweite Welle als Spindel, insbesondere eines Zoom-Systems ausgebildet.
  • Vorteilhafterweise wird eine Hebelwirkung bei der Einstellung der Zugmittelspannung verwendet.
  • Es versteht sich, dass die Vorrichtung nicht auf die Verwendung in motorisierten Mikroskopen beschränkt ist. Auch in sogenannten ”codierten” Mikroskopen, insbesondere mit manuell betriebenen Zoom-Systemen, kann die Vorrichtung bei der spielfreien Übertragung der Spindeldrehung an einen Drehgeber (z. B. Magnet-Sensor) Verwendung finden. Ebenfalls kann die Vorrichtung in Zoommikroskopen, bei denen die Spindeldrehung mit einem Riemen vom Handrad auf die Spindel erfolgt, zur Positionierung einer Umlenkrolle dienen. Allgemein kann die Vorrichtung Anwendung finden bei Zugmitteltrieben mit Ketten, Flachriemen, Zahnriemen usw.
  • Ein erfindungsgemäßes Mikroskop umfasst einen Zugmitteltrieb mit wenigstens einer ersten Welle, einer zweiten Welle und einem beide Wellen umschlingenden Zugmittel, wobei das Mikroskop eine erfindungsgemäße Vorrichtung aufweist. Eine Welle kann insbesondere durch die Antriebsachse eines Motors gegeben sein. Daneben sind aber auch andere rotierende Elemente in einem Mikroskop, wie z. B. Sensoren, insbesondere Magnetsensoren zur Ermittlung einer Winkelstellung, betroffen.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur die jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne der Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
  • Figurenbeschreibung
  • 1 zeigt eine Zoomvorrichtung mit einem Zugmitteltrieb für ein Mikroskop;
  • 2 zeigt eine erste bekannte Vorrichtung zur Einstellung der Zugmittelspannung in dem Zugmitteltrieb aus 1;
  • 3a zeigt eine zweite mögliche Vorrichtung zur Einstellung der Zugmittelspannung in dem Zugmitteltrieb aus 1;
  • 3b zeigt eine Seitenansicht der Anordnung aus 3a;
  • 4a zeigt eine bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Einstellung der Zugmittelspannung in dem Zugmitteltrieb aus 1;
  • 4b zeigt eine Seitenansicht der Anordnung aus 4a; und
  • 5 zeigt eine Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Einstellung der Zugmittelspannung.
  • In 1, die bereits in der Beschreibungseinleitung kurz behandelt wurde, ist eine Zoomvorrichtung für ein Mikroskop schematisch in einer Seitenansicht dargestellt und insgesamt mit 100 bezeichnet. Die Zoomvorrichtung 100 umfasst eine erste Linsengruppe 110 sowie eine zweite Linsengruppe 120, die entlang ihrer optischen Achse relativ zueinander bewegbar angeordnet sind. Zur Bewegung der Linsengruppen 110 und 120 zueinander ist eine Spindel 130 vorgesehen, die spiralförmig verlaufende Aussparungen 131 und 132 aufweist. Die Linsengruppe 110 steht in Wechselwirkung mit der Aussparung 131, die Linsengruppe 120 steht in Wechselwirkung mit der Aussparung 132. Durch eine Rotation der Spindel 130 um ihre Drehachse A kann somit eine Verschiebung der Linsengruppen 110 und 120 relativ zueinander erreicht werden.
  • In der gezeigten Darstellung wird die Spindel 130 von einem Elektromotor 140 mittels eines als Riemen 150 ausgebildeten Zugmittels angetrieben. Dazu vollzieht eine Antriebsachse 141 des Motors 140 eine Drehung um ihre Drehachse B.
  • In 2 ist eine Zoomvorrichtung 100 (beispielsweise gemäß 1) von oben dargestellt. Der Motor 140 ist mittels nachfolgend als Befestigungsmittel bezeichneter Anordnungsmittel 142, 143 innerhalb des Mikroskops montierbar. Zur Vorgabe einer Zugmittelspannung auf den Riemen 150 ist eine federgetriebene Spannrolle 200 vorgesehen. Nachteilig an der dargestellten Anordnung ist, dass ein zusätzliches Bauteil Verwendung findet, dessen physikalische und geometrische Parameter definiert eingestellt werden müssen, um die gewünschte Zugmittelspannung zu erreichen. Daneben ist ein erhöhter Platzbedarf notwendig.
  • In den ebenfalls in der Beschreibungseinleitung bereits kurz behandelten 3a und 3b ist eine weitere Möglichkeit zur Einstellung der Zugmittelspannung in dem Riemen 150 dargestellt. Eine Feder 300 ist zwischen dem Motor 140 und einer Gehäusewand 310 des Mikroskops befestigt, um eine gewünschte Zugmittelspannung in dem Riemen 150 bereitzustellen. Zusätzlich zu den anhand 2 beschriebenen Nachteilen weist diese Lösung den in 3b dargestellten Nachteil auf, dass bei einer ungenauen Anordnung der Feder 300, welche unter Berücksichtigung der zulässigen Bauteiltoleranzen auftreten kann, eine Verkippung des Motors 140 verursacht wird, was insbesondere erhöhten Verschleiß nach sich zieht.
  • Anhand der 4a, 4b und 5 wird nachfolgend eine bevorzugte Ausgestaltung 400 der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Einstellung der Zugmittelspannung übergreifend beschrieben. Wie anhand der 4a und 4b dargestellt ist, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung 400 insbesondere zur Verwendung in einem Mikroskop geeignet. Es versteht sich, dass daneben jedoch auch andere Einsatzzwecke der Vorrichtung 400 möglich sind.
  • Die Vorrichtung 400 weist einen Körper 410 sowie einen sich von dem Körper 410 erstreckenden Hebelarm auf, der als elastisch verformbarer Biegebalken 420 ausgebildet ist. Der Körper 410 weist eine Aufnahme 411 und einen Auflagepunkt 412 auf. Der Auflagepunkt ist zur Bereitstellung einer Drehung der Vorrichtung 400 bzw. des Körpers 410 vorgesehen. Die Aufnahme 411 ist zur Wechselwirkung mit einer Welle des Zugmitteltriebs vorgesehen, wobei im gezeigten Beispiel der Motor 140 einen Zapfen 144 aufweist, der in die Aufnahme 411 eingreift, wodurch eine Wechselwirkung in Form einer mechanischen Kopplung mit der Antriebsachse 141 bereitgestellt wird.
  • Eine den Biegebalken 420 beaufschlagende Kraft F führt bei unfixierten Befestigungsmitteln 142 und 143 zu einer Drehung des Körpers 410 um den Auflagepunkt 412 und damit zu einer Verschiebung des Motors 140 in Richtung C. Ist die erwünschte Zugmittelspannung in dem Riemen 150 erreicht, werden vorzugsweise die Befestigungsmittel 142, 143 fixiert, um die erreichte Zugmittelspannung dauerhaft bereitzustellen. Nach der Fixierung kann die Vorrichtung 400 entweder im Mikroskop verbleiben oder entfernt werden.
  • Die erwünschte Zugmittelspannung kann durch die geometrische und physikalische Ausgestaltung der Vorrichtung 400 vorgegeben werden, wie es nachfolgend unter Bezugnahme auf 5 erläutert wird.
  • Die Vorrichtung 400 weist den Körper 410 sowie den sich vom Körper 410 erstreckenden Biegebalken 420 auf. Die Vorrichtung 400 ist vorzugsweise aus Federstahl ausgebildet und kann kostengünstig, insbesondere als Stanzteil, gefertigt sein. Der als Bohrung ausgebildete Auflagepunkt 412 dient als Drehlager. Die ebenfalls als Bohrung ausgebildete Aufnahme 411 dient zur Wechselwirkung mit einer Welle des Zugmitteltriebs und kann dazu beispielsweise die Welle selbst oder ein Element aufnehmen, das mit der Welle in Verbindung steht. Die Vorrichtung 400 weist weiterhin eine Markierung 430 auf, die im dargestellten Beispiel eine erste Markierung 421 am Biegebalken 420 und eine zweite Markierung 413 am Körper 410 umfasst.
  • Eine Drehung des Körpers 410 um den Auflagepunkt 412 verursacht näherungsweise eine Linearverschiebung der Aufnahme 411 und damit der mit der Aufnahme in Verbindung stehenden Welle in Richtung C. Die Linearverschiebung kann durch die Ausgestaltung der Befestigungsmittel 142, 143, bspw. als Langloch, bereitgestellt werden. Eine Rotation der Vorrichtung 400 unter Beibehaltung der ursprünglichen Vorrichtungsgeometrie, d. h. ohne Verbiegung des Biegebalkens 420, ist solange möglich, bis das Zugmittel, das die mit der Aufnahme 411 in Verbindung stehende Welle umschlingt, straffgezogen ist. Eine weitere Beaufschlagung des Biegebalkens 420 mit einer Kraft F führt zu einer Bereitstellung einer Zugmittelspannung ZK. Die Größe der bereitgestellten Zugmittelspannung ZK ist anhand der physikalischen Parameter sowie der Geometrie der Vorrichtung 400 bestimmbar, wie es nachfolgend erläutert wird.
  • Der Abstand der Aufnahme 411 vom Auflagepunkt 412 ist mit a bezeichnet. Der Abstand des Endes des Biegebalkens 420 vom Auflagepunkt 412 ist mit b bezeichnet. Die Länge des Biegebalkens 420 ist mit L bezeichnet. Schließlich ist die Verbiegung des Biegebalkens 420 mit y bezeichnet.
  • Die Verbiegung y des Biegebalkens 420 in Abhängigkeit von der den Biegebalken beaufschlagenden Kraft F ist näherungsweise gegeben durch y = F·L3/(3·E·I),wobei E den Elastizitätsmodul des Materials des Biegebalkens und I das axiale Flächenträgheitsmoment des Biegebalkenquerschnitts bezeichnet.
  • Unter Berücksichtung der Hebelwirkung (F·b = ZK·a) ergibt sich somit die in Richtung C wirkende Spannkraft ZK zu ZK = (y·3·E·I/L3)·(b/a).
  • Anhand der Verbiegung y kann somit eine vorbestimmte Spannung ZK bereitgestellt werden. Die dazu notwendige Verbiegung y kann dem Anwender insbesondere durch die Markierung 430, bspw. durch ein Fluchten der ersten Markierung 421 und der zweiten Markierung 413, angezeigt werden.
  • Die Spannkraft ZK kann bei der vorgegebenen Geometrie ebenso in Abhängigkeit von dem aufgebrachten Drehmoment L angegeben werden, dessen Betrag sich berechnet zu: L = F·b = ZK·a
  • Neben der oben erläuterten Fixierung des Motors nach der Einstellung der Zugmittelspannung ist es ebenfalls möglich, den Motor z. B. in einem Schlitten entlang einer die beiden Wellen verbindenden Achse zu führen, so dass keine Befestigung mittels der Befestigungsmittel zur Verhinderung des Abkippens nötig ist. Wird der Biegebalken 420 nach Einstellung der Zustellkraft bspw. am Gehäuse des Mikroskops befestigt, kann die Markierung bzw. Anzeige 430 zur Kontrolle der Zustellkraft ZK dienen. Wird als Anzeige beispielsweise eine Gabellichtschranke verwendet, kann die Kontrolle auch elektronisch ohne Öffnung des Geräts erfolgen. Weiter wird angedacht, das Signal der Gabellichtschranke zu verwenden, um den Biegebalken relativ zum Gehäuse nachzustellen und auf diese Weise die Vorrichtung als Teil eines Regelkreises zum Einstellen einer konstanten Zustellkraft auf das Zugmittel zu verwenden.
  • Es versteht sich, dass in den dargestellten Figuren nur eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt ist. Daneben sind andere Ausführungsformen der Erfindung denkbar, ohne den Rahmen dieser Erfindung zu verlassen. Insbesondere kann anstelle einer im wesentlichen rechtwinklig geformten Vorrichtung 400, die durch diese Geometrie besonders platzsparend ist, auch eine lineare (oder anders geformte) Vorrichtung 400 zum Einsatz kommen.
  • 100
    Zoom-System
    110, 120
    Linsengruppe
    130
    Spindel, zweite Welle
    131, 132
    Aussparung
    140
    Elektromotor
    141
    Antriebsachse, erste Welle
    142, 143
    Befestigungsmittel
    144
    Zapfen
    150
    Riemen, Zugmittel
    200
    Spannrolle
    300
    Feder
    310
    Gehäusewand
    400
    Vorrichtung
    410
    Körper
    411
    Aufnahme
    412
    Auflagepunkt
    413, 421
    Markierung
    420
    Biegebalken, Hebelarm
    430
    Markierung
    A
    Drehachse
    B
    Drehachse
    C
    Verschieberichtung
    D
    Abstand der Achsen A, B
    a
    Abstand der Aufnahme 411 vom Auflagepunkt 412
    b
    Abstand des Endes des Biegebalkens 420 vom Auflagepunkt 412
    L
    Länge des Biegebalkens 420

Claims (11)

  1. Vorrichtung zur Einstellung der Zugmittelspannung in einem Zugmitteltrieb, wobei der Zugmitteltrieb wenigstens eine erste Welle (141), eine zweite Welle (130) und ein beide Wellen (130, 141) umschlingendes Zugmittel (150) aufweist, wobei die Vorrichtung (400) – einen Körper (410) mit einer Aufnahme (411) zur Wechselwirkung mit der ersten Welle (141) und einem Auflagepunkt (412) zur drehbaren Lagerung des Körpers (410) um eine Drehachse und – einen sich von dem Körper (410) erstreckenden Hebelarm (420) aufweist, wobei der Abstand (D) zwischen der ersten (141) und der zweiten (130) Welle des Zugmitteltriebs durch Einwirkung einer Kraft (F) auf den Hebelarm (420) veränderbar ist, wobei der Hebelarm als elastisch verformbarer Biegebalken (420) ausgestaltet ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Anzeige (430) zur Bestimmung der den Hebelarm (420) beaufschlagenden Kraft (F) vorgesehen ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Anzeige (430) zur Bestimmung der den Hebelarm (420) beaufschlagenden Kraft (F) eine erste Markierung (421) auf dem Hebelarm (420) und eine zweite Markierung (413) auf dem Körper (410) umfasst.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Anzeige (430) zur Bestimmung der den Hebelarm (420) beaufschlagenden Kraft (F) als Anzeige zur Bestimmung einer Verbiegung (y) des Hebelarms (420) relativ zum Körper (410) ausgebildet ist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, die einstückig ausgebildet ist.
  6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, die eben ist.
  7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, die aus Federstahl ausgebildet ist.
  8. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, die ausgestanzt ist.
  9. Verwendung einer Vorrichtung (400) zur Einstellung der Zugmittelspannung in einem Zugmitteltrieb in einem Mikroskop, insbesondere in einem Zoom-System (100), wobei der Zugmitteltrieb wenigstens eine erste Welle (141), eine zweite Welle (130) und ein beide Wellen (130, 141) umschlingendes Zugmittel (150) aufweist, wobei die Vorrichtung (400) – einen Körper (410) mit einer Aufnahme (411) zur Wechselwirkung mit der ersten Welle (141) und einem Auflagepunkt (412) zur drehbaren Lagerung des Körpers (410) um eine Drehachse und – einen sich von dem Körper (410) erstreckenden Hebelarm (420) aufweist, wobei der Abstand (D) zwischen der ersten (141) und der zweiten (130) Welle des Zugmitteltriebs durch Einwirkung einer Kraft (F) auf den Hebelarm (420) veränderbar ist.
  10. Verwendung nach Anspruch 9, wobei die Vorrichtung (400) als Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet ist.
  11. Verwendung nach Anspruch 9 oder 10, wobei die erste Welle des Zugmitteltriebs als Antriebsachse (141), insbesondere eines Motors (140), und die zweite Welle als Spindel (130), insbesondere eines Zoom-Systems (100), ausgebildet ist.
DE102008000434A 2008-02-28 2008-02-28 Vorrichtung zur Einstellung der Zugmittelspannung in einem Zugmitteltrieb, Verwendung einer Vorrichtung in einem Mikroskop sowie Mikroskop mit einem Zugmitteltrieb Active DE102008000434B3 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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