DE928375C

DE928375C - Mikromanipulator

Info

Publication number: DE928375C
Application number: DEL12270A
Authority: DE
Inventors: Karl Frischmann
Original assignee: Ernst Leitz Wetzlar GmbH
Current assignee: Ernst Leitz Wetzlar GmbH
Priority date: 1952-05-06
Filing date: 1952-05-06
Publication date: 1955-05-31

Description

Mikromanipulator Die Erfindung betrifft einen Mikromanipulator für mikroskopische Untersuchungen, mit dem sehr kleine Bewegungen eines Werkzeuges, z. B. einer Sonde, ausgeführt werden sollen. Die Bewegungen eines Handgriffs müssen stark verkleinert auf das Werkzeug übertragen werden.
Bekannt ist ein Mikromanipulator, bei dem die Verkleinerung der Bewegung dadurch erzeugt wird, daß das freie Ende eines mit einer Kugel gelagerten Hebels als Halbkugel ausgebildet ist, die in eine Ausnehmung einer mit dem Handgriff verdrehbaren, ebenfalls gelagerten Kugel eingreift. Durch den Abstand der Mittelpunkte der letztgenannten Kugel und der Halbkugel ist die Verkleinerung bestimmt (Deutsche Patentschrift 700 393) Ferner ist in der USA.-Patentschrift r 828 q.6o ein Mikromanipulator beschrieben, dessen Werkzeug auf einem Kreuzschlitten angebracht ist, dessen Bewegung durch zwei in ihrem Abstand voneinander verstellbare Halbkugeln gesteuert wird, deren eine mit dem Handgriff verbunden ist.
Bei Mikromanipulatoren muß der Handgriff stabil gelagert sein, so daß unbeabsichtigte Bewegungen nicht entstehen. Ferner soll das Übersetzungsverhältnis einstellbar sein, die Bewegungen sollen nach zwei Koordinaten in einer Ebene möglich sein und störungsfrei sicher auf eine Sonde in verkleinertem Maße übertragen werden. Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Forderungen zu genügen, die von den bekannten Konstruktionen nicht alle zugleich erfüllt werden.
Die Erfindung besteht darin, daß bei einem Mikromanipulator, dessen Handgriff an einer drehbar gelagerten Kugel befestigt ist, eine Kalotte einer zweiten Kugel die erste Kugel umgibt, in ihrer Lage gegen sie einstellbar ist und mittels den Koordinaten der Nadelbewegung entsprechenden Fühlern ihre Bewegung auf das Werkzeug überträgt. Die eingestellte Exzentrizität der beiden Kugelmittelpunkte bestimmt das Maß der Bewegungsverkleinerung.
In einer Ausführungsform dieser Konstruktion sind zwei Fühler vorgesehen, die um go°' gegeneinander versetzt sind. Der eine Fühler wirkt auf die Längsverschiebung, der andere auf eine Verschwenkung des Werkzeuges, dessen Spitze dabei ein kleines Stück eines Kreisbogens beschreibt, das als geradlinig und senkrecht zur Längsverschiebung anzusehen ist.
Zwischen dem die Längsverschiebung bewirkenden Fühler und dem Werkzeug kann ein doppelarmiger Hebel angeordnet sein, der die Bewegungsrichtung umkehrt. Ferner kann das Werkzeug auf einem grob verstellbaren Schlitten befestigt sein, dessen Führungsschienen von der Kugelkalotte über den einen Fühler fein .beweglich und über den an= deren Fühler fein verschwenkbar ist.
Der Ständer des Gerätes ist mit einer bei Mikroskopen üblichen Einrichtung zur Grob- und Feinverstellung in Höhenrichtung versehen. Der Handgriff für die Feinverstellung befindet sich dicht neben dem an der drehbaren Kugel befestigten Handgriff, so daß beide mit einer Hand bedient werden können.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Mikromanipulators nach der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. i eine Seitenansicht, Fig. 2 eine Draufsicht.
In dem Ständer i befindet sich die übliche Vorrichtung zur Feinverstellung mit Handgriff 2, Schnecke 3, Schneckenrad 4, Kurve 5 und Kugelbahn 6 für den der Höhe nach verstellbaren Schlitten 7, der seinerseits das Zahnrad 8 für den Zahntrieb g des in der Kugelbahn io geführten Tisches ii trägt. Auf diesem befindet sich der Schlitten 12, der ein um den Zapfen 13 verschwenkbares Zwischenstück 14 trägt, das den Zahntrieb 15 trägt, der die grobe Längsverstellung des Schlittens 16 bewirkt. An diesem ist das Werkzeug, z. B. die Sonde 17, befestigt. Der Schlitten 12 steht über dem doppelarmigen Hebel 18 mit dem Fühler ig in Verbindung.
Auf dem Tisch i i ist das sphärische Lager 2o für die Kugel .21 angebracht, die mit dem Handgriff 22 versehen ist. Fest mit der Kugel 2 i- ist eine Schraube 23 verbunden, welche die mit der Mutter 24 verbundene Kugelkalotte 25 trägt, so daß die Kugelkalotte gegen die Kugel 21 verstellbar ist. Zur Sicherung der eingestellten Lage dient die Feststell schraube 26.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist der zweite Fühler 27 um go°` gegen den ersten Fühler ig versetzt und in einem Arm 28 gelagert, der durch die Schraube 29 gegen die Kugelkalotte 25 grob verstellbar ist.
Der Arm 28 ist an dem Zwischenstück 14 befestigt und bewirkt dessen Verschwenkung um den Zapfen 13.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Mikromanipulator, dessen Werkzeug durch die Bewegung einer drehbar gelagerten Kugel gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kalotte einer zweiten Kugel die erste Kugel umgibt, in ihrer Lage gegen sie einstellbar ist und mittels den Koordinaten der Nadelbewegung entsprechenden Fühlern ihre Bewegung auf das Werkzeug überträgt.
2. Mikromanipulator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Fühler um goo: gegeneinander versetzt angeordnet sind, deren einer eine Längsbewegung, deren anderer eine Verschwenkung des Werkzeuges bewirkt.
3. Mikromanipulator nach Anspruch i und 2, dadurch` gekennzeichnet, daß zwischen der Kugelkalotte und dem Werkzeug ein doppelarmiger Hebel angeordnet ist.
4. Mikromanipulator nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug auf einem grob verstellbaren Schlitten angeordnet ist, dessen Führungsschienen von einem Zwischenstück gebildet sind, das 'über einen Fühler fein verschieblich, über den anderen Fühler fein verschwenkbar ist.
5. Mikromanipulator nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sein Ständer mit einer Grob- und Feineinstellvorrichtung für die Höhenlage versehen ist.
6. Mikromanipulator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Handgriff und der Feineinstellknopf so dicht beieinander angeordnet sind, daß beide von einer Hand bedient werden können.