DE3148016C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Übertragung von Dreh-, Schwenk- und linearen Schiebebewegungen in einen nach außen abgeschlossenen Raum, vorzugsweise zum Bewegen von in einem Vakuumsystem befindlichen Bauele­ menten mit einer durch die Wandung hindurch führenden Stange, an deren innerem Ende das Bauelement befestigt ist und einer auf der Stange sitzenden Kugel, die im Bereich der Wandung gegenüber dieser drehbar gelagert und dabei abgedichtet ist.

Aus der FR-PS 13 45 248 ist eine solche Vorrichtung be­ kannt, bei der für jede Bewegungsrichtung eine getrennte Durchführung in das System, in welchem ein Bauelement bewegt werden soll, benötigt wird. Außerdem ist die Stange linear nur in Winkelstellung verstellbar.

Die vorliegende Erfindung hat nun zur Aufgabe, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei welcher eine lineare Bewegung der Stange senkrecht zur Wand ermöglicht wird, ohne die Winkelstellung der Stange zu verändern.

Die Vorrichtung soll zur Übertragung von Bewegungen aus der Atmosphäre in ein Vakuumsystem geeignet sein, z.B. zum Justieren von Vorrichtungen, zum Bewegen von Targets, zum Positionieren von Meßinstrumenten usw., ohne das Vakuum zu unterbrechen.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt nun die vorliegende Erfindung bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebe­ nen Art vor, daß die Kugel im Inneren eines an seinen beiden Enden geöffneten hohlen Kolbens drehbar gelagert ist, der in einem Hohlzylinder unter Abdichtung gleitet, welcher seinerseits Bestandteil der Wandung oder an diese angeflanscht ist und dessen Inneres zu dem abge­ schlossenen Raum und zu der Bedienungsseite hin geöffnet ist. Weiterhin schlägt die Erfindung vor, daß der Kolben aus zwei Teilen zusammengeschraubt ist, deren innerer der Führungsteil des Kolbens im Zylinder ist und deren äußerer Teil Mittel zum Feststellen der Kugel aufweist, und daß der äußere Teil des Kolbens an seiner Außen­ seite Nasen aufweist, die in einem Schlitz des Zylinders gleiten und durch Muttern oder Schrauben betätigt, gegen den Zylinder verschiebbar sind.

Mit dieser Vorrichtung können nun in besonders vorteil­ hafter Weise in einem Bauelement Bewegungen in den ver­ schiedenen Achsen und zusätzlich eine Drehbewegung um die Längsachse von der Atmosphäre in ein Vakuumsystem übertragen werden. Darüberhinaus können alle diese Be­ wegungen an jedem beliebigen Punkt angehalten und arre­ tiert werden. Der besondere Vorteil der Vorrichtung be­ steht in der Zusammenfassung vieler Bewegungseinrichtungen mit nur einer Vorrichtung, die wenig Dichtstellen und eine geringe Anzahl von mechanischen Teilen aufweist. Die Vorrichtung ist damit unkompliziert, kann preiswert hergestellt werden und ist leicht ohne besondere Werk­ zeuge zu handhaben.

Weitere Einzelheiten der vorliegenden Erfindung werden im folgenden anhand der Figur näher erläutert: Die Figur zeigt einen Seitenschnitt durch die Dreh- Schiebevorrichtung. Kernstück ist dabei die Kugel 1, die fest bzw. abgedichtet auf der Stange 2 zentrisch sitzt. An dem einen Ende 3 der Stange sind die zu be­ wegenden, nicht näher dargestellten Elemente befestigt, von dem anderen Ende 5 her wird die Stange 2 bewegt bzw. betätigt. Die Vorrichtung wird mit Hilfe des Flan­ sches 4 an eine Öffnung eines nicht näher dargestellten Vakuumsystemes 9 angeflanscht, wobei an den Flansch 4 ein Hohlzylinder 6 dicht angesetzt ist, dessen Innen­ raum 7 durch die Flanschöffnung 8 mit dem Innenraum 9 des Vakuumsystems korrespondiert.

In dem Innenraum 7 des Hohlzylinders 6 gleitet ein ge­ teilter, hohler Kolben 10, der aus zwei koaxial ineinan­ der geschraubten Teilen 11 und 12 besteht. Der geführte Teil des Kolbens ist dabei der innere Kolbenteil 11, der in dem Zylinder 6 mittels eines oder mehrerer Dicht­ ringe 13 abgedichtet gleitet. Im Innenraum 14 des Kolbens 10 ist die Kugel 1 auf der Stange 2 mittels zweier Wälz­ lager 15 drehbar gelagert, wobei ihr Ende 3 aus der in­ neren Kolbenöffnung 17 in Richtung Raum 9 und ihr Ende 5 durch die äußere Kolbenöffnung 18 aus demselben in Richtung Bedienungsseite 16 hinausragt. In die Innen­ wand des Kolbens 10 sind im Innenraum 14 Dichtringe 19 eingebracht, welche die Kugel 1 gegenüber der Kolben­ innenseite 14 abdichten.

Durch Verschieben des Kolbens 10 im Zylinder 6 läßt sich nun die Stange 2 bei konstanter Winkelstellung linear in den Raum 9 bewegen. Dabei bleibt sie innerhalb des Kolbens, d.h. in seinem Innenraum 14 immer in derselben Winkelstel­ lung etwa bis zur Achse 20 und aufgrund der beweglichen Kugel 1 schwenkbar sowie natürlich auch um sich selbst drehbar. Die Abdichtung bleibt dabei durch die Dichtringe 13 und 19 ge­ währleistet.

Um die Kugel 1 mit der Stange 2 ausbauen zu können, ist der Kolben 10 in die beiden Teile 11 und 12 geteilt, die durch ein Gewinde 21 miteinander verschraubt sind. Dabei ist an dem äußeren Kolbenteil 12 ein rohrzylindrisches Teil 22 mit einem Innengewinde 23 angesetzt, an dessen Außenseite zwei Nasen 24 sitzen. In das Innengewinde 23 ist eine ebenfalls hohlzylindrische Feststellmutter 25 eingeschraubt, die von der Stange 2 durchsetzt wird, und deren oberer Innenbund 26 gegen die Kugel 1 drückt. Durch Festschrauben der Feststellmutter 25 läßt sich somit die Kugel 1 und damit die Stange 2 in jeder Lage arretieren.

Die Arretierung der Axialbewegung erfolgt mittels der Nasen 24, die im Schlitz 27 des Hohlzylinders 6 gleiten und aus ihm herausragen. Der Hohlzylinder 6 trägt an seiner Außenseite ein Gewinde 28, auf welches zwei Muttern 29 auf jeder Seite der Nasen aufgeschraubt sind. Durch wechselseitiges Lösen und Festschrauben der Muttern 29 verschieben sich die Nasen 24 und damit der Kolben 10, wodurch sich die Axialbewegung zum einen erzeugen und zum anderen arretieren läßt.

In dem Zylinder 6 bewegt sich somit ein geteilter, ab­ gedichteter Kolben 10 auf und ab (Z-Achse). In diesem geteilten Kolben 10, 11, 12 befindet sich nun die Kugel 1, die mittels Kugellagern 15 spielfrei eingestellt wird und gegen den Kolben 6 abgedichtet ist. Die Kugel 1 über­ nimmt die Bewegungen in X- und Y-Achse und ermöglicht eine Drehbewegung in der Z-Achse. Alle diese Bewegungen können nun auch gleichzeitig ausgeführt werden und sich überschneiden. Außerdem kann die Vorrichtung, d.h. die Kugel 1, in jeder möglichen Stellung arretiert werden. Es ist somit möglich, Bewegungen in der X-, Y- und Z- Achse, sowie eine Drehbewegung in der Z-Achse auszu­ führen.

Claims (3)

1. Vorrichtung zur Übertragung von Dreh-, Schwenk- und linearen Schiebebewegungen in einen nach außen abge­ schlossenen Raum, vorzugsweise zum Bewegen von in einem Vakuumsystem befindlichen Bauelementen mit einer durch die Wandung des Raumes hindurch führenden Stange, an deren innerem Ende das Bauelement befestigt ist und einer auf der Stange sitzenden Kugel, die im Bereich der Wandung gegenüber dieser drehbar gelagert und dabei abgedichtet ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kugel (1) im Inneren eines an sei­ nen beiden Enden geöffneten, hohlen Kolbens (10) dreh­ bar gelagert ist, der in einem Hohlzylinder (6) unter Abdichtung gleitet, welcher seinerseits Bestandteil der Wandung oder an diese angeflanscht ist und dessen Inneres (7) zu dem abgeschlossenen Raum (9) und zu der Bedienungsseite (16) hin geöffnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (10) aus zwei Teilen (11 und 12) zu­ sammengeschraubt ist, deren innerer (11) den Füh­ rungsteil des Kolbens (10) im Zylinder (6) bildet und deren äußerer Teil (12) Mittel (25) zum Fest­ stellen der Kugel (1) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Teil (12) des Kolbens (10) an seiner Außenseite Nasen (24) aufweist, die in einem Schlitz (27) des Zylinders (6) gleiten und durch Muttern (29) oder Schrauben betätigt, gegen den Zylinder (6) verschiebbar sind.