WO2016119780A1

WO2016119780A1 - Optische fassung mit wenigstens einer klemmeinheit mit einer membranfeder

Info

Publication number: WO2016119780A1
Application number: PCT/DE2016/100034
Authority: WO
Inventors: Torsten Erbe
Original assignee: Jenoptik Optical Systems GmbH
Current assignee: Jenoptik Optical Systems GmbH
Priority date: 2015-01-30
Filing date: 2016-01-28
Publication date: 2016-08-04
Anticipated expiration: 2017-07-30
Also published as: DE102015101387B3

Abstract

Optische Fassung mit einen Außenring (1), einem Innenring (2), wenigstens zwei Manipulatoreinheiten, mittels derer der Innenring (2) gegenüber dem Außenring (1) in einer zur Fassungsachse senkrechten Justierebene justierbar ist, und wenigstens einer unabhängig von den Manipulatoreinheiten wirkenden Klemmeinheit, aufweisend zwei in entgegengesetztem Richtungssinn und zueinander um 180° verdrehte Splinte, die mittels einer Druckschraube (4) untereinander verspannt werden, womit jeweils unter den Splintköpfen (7.2) gehaltene Membranfedern (6), welche mit dem Innenring (2) fest verbunden sind, kraftschlüssig mit dem Außenring (1) verbunden werden.

Description

Optische Fassung mit wenigstens einer Klemmeinheit mit einer Membranfeder

Die Erfindung betrifft eine optische Fassung mit einem Innenring zur Aufnahme eines zu fassenden optischen Elementes und einem zum Innenring koaxial angeordneten Außenring, wobei der Innenring in einer Justierebene senkrecht zur Achse des Außenringes justierbar ist. Im Unterschied zu den aus dem Stand der Technik bekannten Fassungen dieses Typs weist die erfindungsgemäße Fassung zusätzlich zu Manipulatoreinheiten, über welche die Justierung erfolgt, davon unabhängig betätigbare Klemmeinheiten auf.

Fassungen eines derartigen Typs werden vorzugsweise monolithisch hergestellt. Das heißt, die in einen Innenring und einen Außenring unterteilte Fassung wurde durch Einbringen von Schlitzen in einen Grundkörper hergestellt, wobei zwischen dem Innenring und dem Außenring Verbindungen bestehen bleiben. Eine Vielzahl solcher aus dem Stand der Technik bekannten Fassungen unterscheiden sich insbesondere in der Ausführung dieser verbleibenden Verbindungen, die im Wesentlichen durch die Lage, die Geometrie und die Dimensionierung der Schlitze festgelegt wird, und stellen grundsätzlich Stege bzw. Steganordnungen dar. An wenigstens zwei dieser Verbindungen greifen im Außenring gelagerte Stellelemente, z. B. eingeschraubte Stellschrauben, an. Mit der Einleitung eines Stellweges mittels eines der Stellelemente in einer der Verbindungen wird der Innenring und damit die Achse des Innenrings (Innenringachse) gegenüber dem Außenring und damit der Außenringachse um einen Verschiebeweg bewegt. Da das optische Element und damit die optische Achse eines im Innenring gefassten optischen Elementes eine feste Lage zur Innenringachse hat, kann so die Lage der optischen Achse justiert werden.

In Abhängigkeit von der Ausführung der Verbindungen und der Richtung eines eingeleiteten Stellweges sind die Richtung des resultierenden Verschiebeweges und die Feinfühligkeit der Umsetzung des Stellweges in den Verschiebeweg bestimmt. Die Ausführung und Anzahl der Verbindungen ist auch bestimmend für die Steifheit bzw. Nachgiebigkeit der Verbindung zwischen Innen- und Außenring senkrecht zur Justierebene. Die Offenlegungsschrift DE 199 01 295 A1 offenbart eine optische Baugruppe mit einer monolithischen typgleichen Fassung, bestehend aus einem Außenring (dort Außenfassung) und einem Innenring sowie unterschiedlich gestalteten Verbindungen zwischen dem Innenring und dem Außenring. Die unterschiedlich ausgeführten Verbindungen stellen Festkörpergelenkkoppeln bzw. Getriebe aus Festkörpergelenkkoppeln dar.

Gemäß der vorgenannten DE 199 01 295 A1 greifen an den Verbindungen einer Ausführung jeweils ein radial wirkendes Stellglied (hier Stellschraube) an. Im Sinne der Erfindung stellt jeweils eine der Verbindungen in Zusammenwirkung mit jeweils einem Stellglied eine Manipulatoreinheit dar. Die jeweils durch die beiden Stellschrauben eingeleiteten Stellwege werden in voneinander unabhängige Verschiebewege feinfühlig untersetzt. Dabei ist die Feinfühligkeit jeweils durch die Übersetzung der Stellschraube, die Übersetzung des Hebelgetriebes und die Umsetzung der translatorischen Bewegung in eine Drehbewegung um einen Drehpol bestimmt.

Diese Fassung ist für einen sehr kleinen Justierbereich, vermutlich von 10 - 20 pm, und eine sehr feinfühlige Justierung, vermutlich mit einer Auflösung höher als 2 μητι, ausgelegt, was sich durch das sehr geringe Übersetzungsverhältnis (auch als hohes Untersetzungsverhältnis bezeichnet) der über die Verstellhebel eingeleiteten Stellwege zu den sich daraus ergebenden Verschiebewegen erklärt. Die Verbindungen sind in axialer Richtung steif und in radialer Richtung weich ausgelegt, um die Justierung mit einem nur geringen Kraftaufwand vornehmen zu können.

Eine ähnliche Fassung mit einem vergleichsweise größeren Justierbereich ist aus der DE 10 2013 109 605 B3 bekannt. Die Manipulatoreinheiten unterscheiden sich hier zu denen der vorgenannten DE 199 01 295 A1 dadurch, dass die sie bildenden Verbindungen durch eine geometrisch andere Schlitzführung gebildet sind. Vorteilhaft sind weitere Verbindungen vorhanden, an denen keine Stellschrauben angreifen und die daher keine Manipulatoreinheiten bilden. Sie dienen lediglich einer axialen Versteifung der Fassung und können in beliebiger Anzahl und an beliebigen Positionen angeordnet sein. Die zu den Manipulatoreinheiten gehörenden Verbindungen werden aus Stegen gebildet, die eine über ihre Länge verteilte Nachgiebigkeit aufweisen. Die Stege können aber auch über ihre Länge dicker ausgeführt und damit verhältnismäßig steif sein, wenn sie an den Übergängen zum Innenring bzw. Außenring Verjüngungen aufweisen, sodass diese Übergänge eine hohe Nachgiebigkeit aufweisen und Festkörpergelenke bilden. Unabhängig von ihrer Ausführung sind die so gebildeten Verbindungen in radialer Richtung weich.

Eine Fassung gemäß der vorgenannten DE 10 2013 109 605 B3 ist gegenüber der ebenfalls vorgenannten DE 199 01 295 A1 durch eine vergleichsweise geringe Untersetzung der eingeleiteten Stellwege in Verschiebewege weniger feinfühlig. Die Auflösung liegt hier bei 1 - 2 μιτι. Sie ist jedoch für einen größeren Justierbereich bis ca. 100 [im geeignet und kann so ausgeführt werden, dass sie zur Justierung von nur einer Seite her zugängig sein muss.

Aus der US 7 916 408 B2 ist ein Beispiel für eine nicht-monolithische Fassung bekannt, ebenfalls bestehend auch einem Außenring und einem hierzu koaxial angeordneten und radial justierbaren Innenring. Zur Justierung sind im Außenring in radialer Richtung einen rechten Winkel miteinander einschließende Stellschrauben eingeschraubt, die jeweils mittelbar über eine Kugel auf einen Stift wirken, der mittelbar über eine zweite Kugel am Innenring anliegt. Eine solche Anordnung stellt im Sinne der Erfindung eine Manipulatoreinheit dar. Über das Einschrauben der Stellschrauben wird der Innenring in einer radialen Ebene verschoben. Eine den Stellschrauben entgegenwirkende Rückstellkraft wird durch ein tangential am Innenring anliegendes gefedertes Element bewirkt. Ebenso wie bei den aufgezeigten monolithischen Fassungen sind die Manipulatoreinheiten in der radialen Ebene weich, also elastisch.

Sowohl die aufgezeigten monolithischen Fassungen als auch die aufgezeigte nichtmonolithische Fassung sind nur beispielhaft gezeigt und könnten durch eine Vielzahl weiterer typgleicher Fassungen ergänzt werden. Sie alle haben gemeinsam, dass die Fassung in einer Ebene senkrecht zur Fassungsachse, welche durch die Achse des Außenringes gebildet wird, elastisch ist. Das heißt, in dieser Ebene wirkende Kräfte können temporär zu einer grundsätzlich reversiblen Auslenkung des Innenrings aus seiner Justierlage führen. In der Regel sind die bei der Rückkehr in die Justierlage entstehenden Lageabweichungen des in der Fassung gefassten optischen Elementes gegenüber der Justierlage so gering, dass sie innerhalb einer akzeptablen Toleranz liegen. Bei sehr hohen Genauigkeits- und Stabilitätsanforderungen an ein optisches System können diese Lageabweichungen jedoch außerhalb der Toleranz liegen, weshalb es bei sehr hohen Genauigkeits- und Stabilitätsanforderungen von Interesse ist, das einjustierte optische Element in der Justierlage zu sichern. Dabei kommt es insbesondere darauf an, dass die Lagesicherung nicht selbst zu einer Dejustage führt und dass sie lösbar ist.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Fassung mit einem Außenring und einem hierzu koaxial angeordneten und radial mittels Manipulatoreinheiten justierbaren Innenring zum Halten eines optischen Elementes zu finden, bei welcher der Innenring gegenüber dem Außenring von den Manipulatoreinheiten unabhängig lösbar lagegesichert werden kann.

Diese Aufgabe wird für eine optische Fassung mit wenigstens einer Klemmeinheit, aufweisend einen Außenring mit einer Fassungsachse, einen hierzu koaxial angeordneten Innenring und wenigstens zwei den Außenring und den Innenring verbindende Manipulatoreinheiten, mittels derer der Innenring gegenüber dem Außenring in einer zur Fassungsachse senkrechten Justierebene justierbar ist, gelöst.

Dazu ist wenigstens eine Klemmeinheit vorhanden. Diese enthält zwei in einem Durchgangsloch des Außenringes angeordnete Splinte und eine Druckschraube, die in eine hierzu senkrecht angeordnete, in das Durchgangsloch mündende Bohrung eingeführt ist. Das im Außenring angeordnete Durchgangsloch weist eine zur Fassungsachse parallel verlaufende Lochachse auf. Die beiden Splinte sind jeweils durch einen Splintkopf und einen Splintkörper gebildet und von zwei gegenüberliegenden Stirnseiten des Außenrings her im entgegengesetzten Richtungssinn und zueinander um 180° verdreht angeordnet. Die von der Umfangsfläche des Außenrings wenigstens bis in das Durchgangsloch reichende Bohrung weist eine Bohrachse auf, die senkrecht zur Lochachse, diese schneidend, verläuft. An der Druckschraube ist eine Kegelmantelfläche ausgebildet, die an jeweils einer an einem der Splintkörper ausgebildeten Keilfläche angelegt ist. Die Keilflächen sind bezogen auf die Schraubenachse jeweils auf der vom Splintkopf abgewandten Seite am Splintkörper ausgebildet, sodass beim Anziehen der Druckschraube die Keilflächen von der Bohrachse weg bewegt werden. Dadurch werden die Splintköpfe an die Stirnseiten des Außenringes gezogen, und zwei Membranfedern, die jeweils mit dem Innenring fest verbunden sind und jeweils teilweise zwischen einem der beiden Splintköpfe und dem Außenring angeordnet sind, werden kraftschlüssig mit dem Außenring verbunden.

Es ist vorteilhaft, wenn die Bohrachse der wenigstens einen Klemmeinheit die Fassungsachse schneidet.

Die Keilflächen schließen jeweils mit der Schraubenachse einen Keilwinkel ein und die Kegelmantelfläche schließt mit der Schraubenachse einen halben Öffnungswinkel ein. Vorteilhaft sind diese beiden Winkel gleich groß.

Die Bohrung erstreckt sich vorteilhaft durch den gesamten Außenring und damit zwingend durch die beiden Splinte hindurch und die Druckschraube ist beidseitig der Splinte in der Bohrung gelagert.

Besonders montagefreundlich sind die Membranfedern ringförmig ausgeführt und koaxial zur Fassungsachse angeordnet, sodass zwei Membranfedern allen Klemmeinheiten zugeordnet sind.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Zuhilfenahme von Zeichnungen näher erläutert werden. Hierzu zeigen:

Fig. 1 ein mechanisches Ersatzschaltbild für eine Klemmeinheit einer Fassung,

Fig. 2a ein erstes Ausführungsbeispiel einer Klemmeinheit in Draufsicht,

Fig. 2b das erste Ausführungsbeispiel als Schnittbild in einer Ebene in Richtung der

Fassungsachse,

Fig. 2c das erste Ausführungsbeispiel als Schnittbild in einer Ebene senkrecht zur

Fassungsachse,

Fig. 3a ein zweites Ausführungsbeispiel einer Klemmeinheit in Draufsicht, Fig. 3b das zweite Ausführungsbeispiel als Schnittbild in einer Ebene in Richtung der Fassungsachse,

Fig. 3c das zweite Ausführungsbeispiel als Schnittbild in einer Ebene senkrecht zur

Fassungsachse,

Fig. 4a ein drittes Ausführungsbeispiel als Schnittbild in einer Ebene senkrecht zur

Fassungsachse,

Fig. 4b das dritte Ausführungsbeispiel als Schnittbild in einer Ebene in Richtung der

Fassungsachse,

Fig. 5a ein viertes Ausführungsbeispiel als Schnittbild in einer Ebene senkrecht zur

Fassungsachse,

Fig. 5b das vierte Ausführungsbeispiel als Schnittbild in einer Ebene in Richtung der

Fassungsachse,

Fig. 6a eine erste Ausführung zweier Splinte in Explosionsdarstellung, Fig. 6b eine zweite Ausführung zweier Splinte in Explosionsdarstellung, Fig. 6c eine dritte Ausführung zweier Splinte in Explosionsdarstellung, Fig. 6d eine vierte Ausführung zweier Splinte in Explosionsdarstellung und Fig. 7 eine Prinzipskizze einer Fassung.

Alle Ausführungen einer erfindungsgemäßen Fassung, siehe Fig. 7, weisen einen Außenring 1 mit einer Achse, nachfolgend Fassungsachse 1.1 genannt, einen hierzu koaxial angeordnetem Innenring 2 und wenigstens zwei den Außenring 1 und den Innenring 2 verbindende Manipulatoreinheiten 3 auf, mittels derer der Innenring 2 gegenüber dem Außenring 1 in einer zur Fassungsachse 1.1 senkrechten Justierebene justierbar ist. Die Ausführung der Manipulatoreinheiten 3 ist beliebig, solange über sie der Innenring 2 innerhalb des Außenringes 1 justierbar ist. Beispiele für mögliche Ausführungen der Manipulatoreinheiten 3 sind in den in der Beschreibung des Standes der Technik gewürdigten Publikationen offenbart. Über diese genannten Merkmale, welche eine erfindungsgemäße Fassung mit typgleichen Fassungen des Standes der Technik gemeinsam hat, hinaus beinhaltet eine erfindungsgemäße Fassung zusätzlich wenigstens eine, vorteilhaft drei räumlich innerhalb des Außenrings 1 angeordnete Klemmeinheiten 0, die von den Manipulatoreinheiten 3 unabhängig wirken. Die wenigstens eine Klemmeinheit 0 ist zwischen benachbarten Manipulatoreinheiten 3 angeordnet. Mit ihr kann, nachdem über die Manipulatoreinheiten 3 der Innenring 2 in eine Justierlage gegenüber dem Außenring 1 gebracht wurde, der Innenring 2 in dieser Justierlage reversibel fixiert werden.

Alle Ausführungen der Klemmeinheiten 0 umfassen jeweils innerhalb des Außenringes 1 angeordnet zwei Splinte 7 und eine Druckschraube 4, mittels derer die beiden Splinte 7 miteinander verspannt werden können, sowie zwei Membranfedern 6, die jeweils mit dem Innenring 2 fest verbunden sind und durch die Verspannung der Splinte 7 mit dem Außenring 1 kraftschlüssig verbunden werden.

Erfindungswesentlich ist die Ausführung der beiden Splinte 7, die jeweils eine Splintachse 7.1 , einen Splintkopf 7.2, einen Splintkörper 7.3 und eine am Splintkörper 7.3 ausgebildete Keilfläche 7.4 aufweisen. Die beiden Splinte 7 sind vernünftigerweise als Gleichteile ausgeführt.

Der Splintkörper 7.3 ist ein in Richtung der Splintachse 7.1 ausgedehnter und an die Splintachse 7.1 mit einer Paarungsfläche 7.5 angrenzender Körper mit einer Länge I, dessen äußere Umfangsflächen bevorzugt die Mantelfläche eines Halbzylinders darstellen. Der Splintkopf 7.2 ist bevorzugt eine Scheibe, deren Flächennormale in Richtung der Splintachse 7.1 weist. Bevorzugt hat der Splintkopf 7.2 eine zur Splintachse 7.1 symmetrische Umfangsfläche, kann aber jegliche Umfangsform aufweisen. Er hat eine senkrecht zur Splintachse 7.1 verlaufende und dem Splintkörper 7.3 zugewandte Auflagefläche 7.2.1.

In den Splintkörper 7.3 ist von der Splintachse 7.1 her eine Ausnehmung eingebracht, die teilweise von der Keilfläche 7.4 begrenzt wird, welche mit einer parallel zur Auflagefläche 7.2.1 verlaufenden Schraubenachse 4.1 einen Keilwinkel α einschließt. Der Splintkörper 7.3 ist so dimensioniert, dass er über seine Länge I kürzer ist als eine Dicke d des Außenrings 1 , jedoch länger als die halbe Dicke d, sodass die Keilfläche 7.4 über ihre gesamte Ausdehnung einen senkrechten Abstand zur Auflagefläche 7.2.1 des Splintkopfes 7.2 aufweist, der größer als die halbe Dicke d ist.

Zur Aufnahme der beiden Splintkörper 7.3 einer Klemmeinheit 0 in den Außenring 1 ist im Außenring 1 ein Durchgangsloch 1.4, mit einer Lochachse 1.4.1 parallel zur Fassungsachse 1.1 , über die Dicke d vorhanden, in welches die beiden Splintkörper 7.3 von den beiden gegenüberliegenden Stirnseiten 1.2, 1.3 des Außenrings 1 her im entgegengesetzten Richtungssinn und zueinander um 180° verdreht eingeführt sind, sodass deren Splintachsen 7.1 zueinander fluchtend angeordnet sind und die Paarungsflächen 7.5 aneinander anliegen, womit sich die beiden Splinte 7 gegenseitig gegen eine Verdrehung sichern. Dabei sind die Splintköpfe 7.2 mit den Anlageflächen 7.2.1 jeweils an einer der beiden Stirnseiten 1.2, 1.3 angelegt. Die Splintköpfe 7.2 decken das Durchgangsloch 1.4 nicht nur vollständig ab, sondern sie überlappen die Stirnseiten 1.2 bzw. 1.3 um das Durchgangsloch 1.4 herum. In einem damit entstehenden Überlappungsbereich liegen sie allerdings nicht unmittelbar sondern mittelbar über jeweils eine der Membranfedern 6 auf einer der Stirnseiten 1.2, 1.3 auf. An der Anlagefläche 7.2.1 oder alternativ an den Stirnseiten 1.2, 1.3 können Erhebungen, z. B. ringförmige Erhebungen, ausgebildet oder aufgebracht sein, um eine entstehende Flächenpressung beim Verspannen der beiden Splinte 7, was an späterer Stelle erläutert wird, zu erhöhen oder eine lokal definierte Anlagefläche zu erreichen. Üblicherweise wird man aus fertigungstechnischen Gründen für die Umfangsform des Splintkopfes 7.2 eine runde oder eckige Scheibe wählen.

Theoretisch wäre für eine Klemmeinheit 0 auch nur ein Splint 7 ausreichend. Hierzu wären dann aber zusätzliche im Weiteren nicht ausgeführte Elemente, beispielsweise für die Verdrehsicherung des Splintes 7, erforderlich.

Die Lochachse 1.4.1 des Durchgangsloches 1.4 einer Klemmeinheit 0 verläuft jeweils in Richtung der Fassungsachse 1.1. Bevorzugt wird das Durchgangsloch 1.4 ein Bohrloch mit einem Innendurchmesser sein, der nur geringfügig größer ist als der Außendurchmesser der beiden zusammengefügten Splintkörper 7.3, welche gemeinsam einen Zylinder bilden. Das Durchgangsloch 1.4 könnte auch einen rechteckigen Querschnitt aufweisen, dessen Diagonale senkrecht oder bevorzugt in Richtung der Bohrachse 5.1 ausgerichtet ist. Die Splintkörper 7.3 sind dann entsprechend quaderförmig oder prismatisch ausgeführt.

Zur Aufnahme einer der Druckschrauben 4 pro Klemmeinheit 0 ist jeweils eine vom Außendurchmesser des Außenrings 1 wenigstens bis in das Durchgangsloch 1.4 reichende Bohrung 5 vorhanden, deren Bohrachse 5.1 senkrecht zur Lochachse 1.4.1 und diese schneidend verläuft. Bevorzugt verläuft diese radial, das heißt auch die Fassungsachse 1.1 schneidend. Die Bohrung 5 ist wenigstens teilweise als eine Gewindebohrung 5.2 ausgeführt. Die Schraubenachse 4.1 der Druckschraube 4 verläuft damit in einer radialen Richtung.

Die Druckschraube 4 weist zwingend eine zur Schraubenachse 4.1 rotationssymmetrisch ausgebildete Kegelmantelfläche 4.2 (hierunter soll auch eine Kegelstumpfmantelfläche verstanden werden) mit einem halben Öffnungswinkel ß gleich dem Keilwinkel α auf. Diese kann sowohl am Ende als auch innerhalb des Schraubenkörpers angeordnet sein.

Die Membranfeder 6 kann eine geschlossene Ringform aufweisen, sodass nur eine Membranfeder 6 jeweils auf der ersten Stirnfläche 2.1 oder der zweiten Stirnfläche 2.2 des Innenrings 2 befestigt ist. Eine solche Ausführung der Membranfeder 6 weist dann entsprechend der Anzahl und der Anordnung der Klemmeinheiten 0 Löcher auf, die gleich groß oder nur geringfügig größer sind, als die Durchgangslöcher 1.4 in ihrem Querschnitt sind. In radialer Richtung sind diese Membranfedern 6 steif. Alternativ kann pro Klemmeinheit 0 eine Membranfeder 6 vorhanden sein, die z. B. in Form einer Lasche mit nur einem Loch ausgebildet ist.

Es gibt für die Klemmeinheit 0 zwei Zustände, den Justierzustand und den Klemmzustand.

Im Justierzustand liegen die beiden Splintköpfe 7.2 jeweils locker mittelbar über eine der Membranfedern 6 am Außenring 1 an, sodass bei einer Verschiebung des Innenringes 2 gegenüber dem Außenring 1 die Membranfeder 6 auf dem Außenring 1 ungehindert gleiten kann. Um die Klemmeinheit 0 in den Klemmzustand zu überführen, wird die Druckschraube 4 angezogen, wobei deren Kegelmantelfläche 4.2, die an den Keilflächen 7.4 wenigstens einen Linienkontakt bildend angelegt werden. Mit dem weiteren Anziehen der Druckschraube 4 werden die beiden aneinander gefügten Splintkörper 7.3 in Richtung der Bohrachse 5.1 verschoben, bis sie zur Anlage an der Lochwand 1.4.2 kommen. Anschließend werden die beiden Keilflächen 7.4 zunehmend von der Bohrachse 5.1 weg gedrückt. Dabei werden die beiden Splinte 7 in die Durchgangslöcher 1.4 gezogen, womit die Membranfedern 6 durch die Splintköpfe 7.2 gegen den Außenring 1 gepresst werden, sodass eine kraftschlüssige Verbindung zwischen den Membranfedern 6, die jeweils fest mit dem Innenring 2 verbunden sind, und dem Außenring 1 entsteht. Die Größenordnung der Verschiebewege liegt bevorzugt im μΐΎΐ-Bereich. Der Innenring 2 wird damit in seiner aktuellen Relativlage zum Außenring 1 fixiert.

Nachfolgend wird die erfindungsgemäße optische Fassung an verschiedenen Ausführungsbeispielen erläutert. Die beispielbezogenen Beschreibungen schließen hierbei jeweils die vorangestellte allgemeine Beschreibung ein und sind auf das Aufzeigen der Unterschiede zu den Ausführungen der Klemmeinheiten 0 beschränkt.

Die Klemmeinheiten 0 der ausgewählten Ausführungsbeispiele lassen sich im Wesentlichen auf das in Fig. 1 dargestellte mechanische Ersatzschaltbild reduzieren.

Ein erstes Ausführungsbeispiel einer Klemmeinheit 0 ist in den Fig. 2a bis 2c gezeigt. Die Bohrung 5 reicht hier im Unterschied zu den nachfolgenden Ausführungsbeispielen nur bis in das Durchgangsloch 1.4 und ist hier über seine gesamte Länge als eine Gewindebohrung 5.2 ausgeführt. Die Kegelmantelfläche 4.2 ist entsprechend am Ende der Druckschraube 4 ausgebildet. Die Membranfedern 6 sind hier ringförmig und somit allen Klemmeinheiten 0 der Fassung zugeordnet.

Ein zweites Ausführungsbeispiel einer Klemmeinheit 0 ist in den Fig. 3a bis 3c dargestellt. Hier erstreckt sich die Bohrung 5 über das Durchgangsloch 1.4 hinaus. Ein von außen betrachtet vor dem Durchgangsloch 1.4 liegender Abschnitt der Bohrung 5 bildet hier mit der eingefügten Druckschraube 4 eine Spielpassung, während der hinter dem Durchgangsloch 1.4 liegende Abschnitt der Bohrung 5 als Gewindebohrung 5.2 ausgebildet ist. Die Kegelmantelfläche 4.2 ist hier innerhalb des Schraubenkörpers zwischen den beiden genannten Abschnitten ausgebildet. Damit ist die Druckschraube

4 beidseitig der Kegelmantelfläche 4.2 im Außenring 1 gelagert. Die Membranfedern 6 sind hier laschenförmig ausgebildet und somit jeweils nur einer der Klemmeinheiten 0 der Fassung zugeordnet.

Ein drittes Ausführungsbeispiel für eine Klemmeinheit 0, dargestellt in den Fig. 4a und 4b, unterscheidet sich betreffs der Bohrung 5 gegenüber dem zweiten Ausführungsbeispiel dadurch, dass hier von außen betrachtet der vor dem Durchgangsloch 1.4 liegende Abschnitt der Bohrung 5 als Gewindebohrung 5.2 ausgebildet ist und der hinter dem Durchgangsloch 1.4 liegende Abschnitt der Bohrung

5 mit der eingefügten Druckschraube 4 eine Spielpassung bildet.

Die aufgezeigten Ausführungen der Membranfedern 6 sind für die aufgezeigten Ausführungsbeispiele austauschbar.

In Fig. 6a ist eine erste Ausführung für einen Splint 7 und die relative Position zweier Splinte 7 zueinander in Explosionsdarstellung dargestellt. Die Keilfläche 7.4 und die Paarungsfläche 7.5 bilden hier eine scharfe Kante, der Splintkopf 7.2 ist als eine runde Scheibe ausgeführt. Ein so ausgeführter Splint 7 kann in dem ersten Ausführungsbeispiel nach den Fig. 2a - 2c verwendet werden

Im Unterschied hierzu weist der Splint 7 entsprechend einer zweiten Ausführung, gezeigt in Fig. 6b, ein halbes Bohrloch 7.6 auf, welches gemeinsam mit dem zweiten Splint 7 einen Abschnitt der Bohrung 5 bildet, in welche die Druckschraube 4 eingeführt ist. Die Druckschraube 4 greift durch das von den beiden halben Bohrlöchern 7.6 gefügte Bohrloch hindurch in den anschließenden innen liegenden Abschnitt der Bohrung 5. Ein so ausgeführter Splint 7 kann in dem zweiten Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3a - 3c bzw. dritten Ausführungsbeispiel nach den Fig. 4a und 4b verwendet werden.

Eine dritte Ausführung eines Splintes 7, nach Fig. 6c, unterscheidet sich zu den vorgenannten durch eine Phase an der Keilfläche 7.4.

Die aufgezeigten Ausführungen deines Splintes 7 haben gemeinsam, dass die Splintkörper 7.3 zweier Splinte 7 zusammengefügt, d. h. die Paarungsflächen 7.5 liegen aneinander an, gemeinsam einen Gesamtkörper ohne Hinterschneidungen bilden. Das hat den Vorzug, dass die Splinte 7 exakt um 180° zueinander verdreht, das heißt in der für sie vorgesehenen finalen Winkellage zueinander ausgerichtet in das Durchgangsloch 1.4 eingeführt werden können. Das Durchgangsloch 1.4 muss daher zwingend nur um ein Passungsspiel größer ausgeführt sein als der gebildete Gesamtkörper.

Eine in Fig. 6d dargestellte Ausführung, bei welcher die zusammengefügten Splinte 7 Hinterschneidungen bilden, erfordert eine besondere Ausführung des Durchgangsloches 1.4, wie es z. B. anhand der Fig. 5a und 5b für ein viertes Ausführungsbeispiel gezeigt ist. Das Durchgangsloch 1.4 weist hier eine Ausfräsung auf, die ein Einführen von Splinten 7, z. B. gemäß Fig. 6d, ermöglicht. Erst nachdem beide Splinte 7 bis zum Anschlag der Splintköpfe 7.2 eingeführt sind, werden diese zueinander verdreht, bis sich die Paarungsflächen 7.5 aneinander fügen. Die beiden Splintkörper 7.3 greifen dann Hinterscheidungen bildend ineinander, wobei an den Hinterscheidungen die Keilflächen 7.4 wenigstens teilweise ausgebildet sind. Eine solche Ausführung ist zwar aufwendiger in der Herstellung, jedoch vergleichsweise günstiger für den Kraftfluss bei der Klemmung.

In Fig. 7 ist eine Prinzipskizze der erfindungsgemäßen Fassung dargestellt. Vorteilhaft hat die Fassung drei Manipulatoreinheiten 3, welche hier nur als Blackbox dargestellt wurden, und drei Klemmeinheiten 0. Grundsätzlich muss sie wenigstens zwei Manipulatoreinheiten 3 und zwei Klemmeinheiten 0 aufweisen, und es können jeweils auch mehr als drei sein.

Die Klemmeinheiten 0 sind zwischen den Manipulatoreinheiten 3 vollständig in dem Außenring 1 integriert angeordnet. Diese sollten dann vorteilhaft mit gleichen Winkelabständen zueinander angeordnet sein. Es ist von Vorteil, wenn die Anzahl der Manipulatoreinheiten 3 und die Anzahl der Klemmeinheiten 0 gleich ist und die Klemmeinheiten 0 zu benachbarten Manipulatoreinheiten 3 gleiche Winkelabstände aufweisen.

In Fig. 7 und in den verschiedene Ausführungsbeispiele der Klemmeinheit 0 darstellenden Figuren verlaufen die Bohrachsen 5.1 jeweils die Lochachse 1.4.1 und die Fassungsachse 1.1 schneidend. Hierbei handelt es sich um die beste Ausführung. Grundsätzlich muss die Bohrachse 5.1 jedoch lediglich in einer zur Fassungsachse 1.1 senkrechten Ebene, die Lochachse 1.4.1 schneidend, liegen. Sinnvoll ist eine solche Abwandlung, wenn z. B. kein Platz gegeben ist, um die Druckschrauben 4 radial betätigen zu können.

Bezugszeichenliste

0 Klemmeinheit

1 Außenring

1.1 Fassungsachse

1.2 erste Stirnseite (des Außenrings 1)

1.3 zweite Stirnseite (des Außenrings 1)

1.4 Durchgangsloch (im Außenring 1)

1.4.1 Lochachse

1.4.2 Lochwand

2 Innenring

2.1 erste Stirnfläche (des Innenrings 2)

2.2 zweite Stirnfläche (des Innenrings 2)

3 Manipulatoreinheit

4 Druckschraube

4.1 Schraubenachse

4.2 Kegelmantelfläche

5 Bohrung

5.1 Bohrachse

5.2 Gewindebohrung

6 Membranfeder

7 Splint

7.1 Splintachse

7.2 Splintkopf

7.2.1 Auflagefläche

7.3 Splintkörper

7.4 Keilfläche

7.5 Paarungsfläche

7.6 halbes Bohrloch

α Keilwinkel

ß halber Öffnungswinkel

d Dicke (des Außenrings 1)

I Länge (des Splintkörpers 7.3)

Claims

Patentansprüche

1. Optische Fassung mit wenigstens einer Klemmeinheit (0), aufweisend einen Außenring (1) mit einer Fassungsachse (1.1), einen hierzu koaxial angeordneten Innenring (2) und wenigstens zwei den Außenring (1) und den Innenring (2) verbindende Manipulatoreinheiten (3), mittels derer der Innenring (2) gegenüber dem Außenring (1) in einer zur Fassungsachse (1.1) senkrechten Justierebene justierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass

die wenigstens eine Klemmeinheit (0) ein im Außenring (1) angeordnetes Durchgangsloch (1.4), mit einer zur Fassungsachse (1.1) parallel verlaufenden Lochachse (1.4.1) aufweist, in welchem zwei Splinte (7), jeweils gebildet durch einen Splintkopf (7.2) und einen Splintkörper (7.3), von zwei gegenüberliegenden Stirnseiten (1.2, 1.3) des Außenrings (1) her im entgegengesetzten Richtungssinn und zueinander um 180° verdreht angeordnet sind, und eine von der Umfangsfläche des Außenrings (1) wenigstens bis in das Durchgangsloch (1.4) reichende Bohrung (5) aufweist, deren Bohrachse (5.1) senkrecht zur Lochachse (1.4.1), diese schneidend, verläuft und in die eine Druckschraube (4) mit einer Schraubenachse (4.1) eingeführt ist, an der eine Kegelmantelfläche (4.2) ausgebildet ist, die an jeweils einer an einem der Splintkörper (7.3) ausgebildeten Keilfläche (7.4) angelegt ist, wobei die Keilflächen (7.4) bezogen auf die Schraubenachse (4.1) jeweils auf der vom Splintkopf (7.2) abgewandten Seite am Splintkörper (7.3) ausgebildet sind, sodass beim Anziehen der Druckschraube (4) die Keilflächen (7.4) von der Bohrachse (5.1) weg bewegt werden, womit die Splintköpfe (7.2) an die Stirnseiten (1.2, 1.3) des Außenringes (1) gezogen werden, wobei zwei Membranfedern (6), die jeweils mit dem Innenring (2) fest verbunden und teilweise zwischen einem der beiden Splintköpfe (7.2) und dem Außenring (1) angeordnet sind, kraftschlüssig mit dem Außenring (1) verbunden werden.

2. Optische Fassung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrachse (5.1) der wenigstens einen Klemmeinheit (0) die Fassungsachse (1.1) schneidet. Optische Fassung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Keilflächen (7.4) jeweils mit der Schraubenachse (4.1) einen Keilwinkel (ot) einschließen und die Kegelmantelfläche (4.2) mit der Schraubenachse (4.1) einen gleich großen halben Öffnungswinkel (ß) einschließt.

Optische Fassung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Bohrung (5) durch den gesamten Außenring (1) und damit durch beide Splinte (7) erstreckt und die eingeführte Druckschraube (4) beidseitig der Splinte (7) im Außenring (1) gelagert ist.

Optische Fassung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranfedern (6) ringförmig sind und koaxial zur Fassungsachse (1.1) angeordnet ist, sodass zwei Membranfedern (6) allen Klemmeinheiten (0) zugeordnet sind.