Einrichtung zum Einstellen und Verändern der Raumlage von Gegenständen Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Einstellen und Verändern der Raumlage von Gegenständen, insbesondere von Präparaten in einer Behandlungskammer beim Bestrahlen oder Bedamp fen, z. B. für die Übermikroskopie, mit einem die zu behandelnden Gegenstände aufnehmenden, be heizbaren Tisch, der auf einer in der Behandlungs kammer verschwenkbar und vorzugsweise auch ver schiebbar angeordneten Schwenkbrücke relativ zu dieser drehbar gelagert ist.
Einrichtungen dieser Art dienen zur Behandlung von Gegenständen unter bestimmten Druck-, Tempe ratur- und Strahlungsbedingungen, wobei es während der Behandlung erforderlich ist, die Raumlage der Gegenstände unter Beibehaltung der herrschenden kritischen Bedingungen dauernd oder von Zeit zu Zeit zu verändern. Beispielsweise können solche Ein richtungen zur Behandlung von Gegenständen mit Korpuskularstrahlung oder anderen Strahlungsarten, wie Röntgen- oder ultravioletter Strahlung, für die verschiedensten technischen und wissenschaftlichen Zwecke verwendet werden.
Weitere Anwendungsge biete sind die Bedampfung von Gegenständen im Hochvakuum zwecks Präparation von Objekten für die Übermikroskopie, die Herstellung von. Ver- gütungs- oder anderen Schichten auf Metalloiden oder Metallen, von elektrischen Widerständen usw. sowie die Gefriertrocknung.
Für die genannten Behandlungsvorgänge ist es oftmals vorteilhaft oder auch erforderlich, die zu behandelnden Gegenstände auf einer bestimmten Temperatur zu halten oder sie von Zeit zu Zeit auf eine bestimmte, meist von der Temperatur ihrer Umgebung verschiedene Temperatur zu bringen. Zweckmässig ist hierzu der die zu behandelnden Gegenstände aufnehmende Tisch mit einer elektri- schen Heizeinrichtung versehen.
Der Tisch kann da durch auf eine höhere Temperatur als seine Um gebung gebracht werden, so dass die Wände der Behandlungskammer oder ein gegebenenfalls vorge sehener Kühlmantel die tiefste Temperatur besitzen und als Auffänger wirken, was insbesondere im Falle einer Behandlung im Vakuum für das Abfangen von Restgasen und Dämpfen oder Verunreinigungen anderer Art vorteilhaft ist.
Die Anordnung einer solchen Heizeinrichtung sowie der erforderlichen Stromzuführungen ist jedoch schwierig, da der Tisch im Inneren der Behandlungskammer verschwenkbar und drehbar gelagert und meist auch lösbar auf der Schwenkbrücke befestigt ist; ausserdem soll der Tisch rasch auf die gewünschte Temperatur erhitzt werden und sich auch schnell wieder abkühlen können.
Die Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestellt, dieses Problem auf einfache Weise zu lösen, und erreicht dies durch eine auf der Schwenkbrücke vom Tisch getrennt angeordnete Heizeinrichtung, durch welche der Tisch durch Wärmestrahlung und/oder Wärmeleitung beheizbar ist. Durch die vom Tisch getrennte Anordnung der Heizeinrichtung wird die Stromzuführung wesentlich vereinfacht, da die sonst zwischen der Schwenkbrücke und dem Tisch er forderlichen Schleifringe entfallen können. Weiterhin kann der Tisch hierbei trotz guter Beheizbarkeit einfach ausgebildet sein, was insbesondere bei lösbarer Anordnung auf der Schwenkbrücke das Abnehmen und Befestigen des Tisches von bzw.
auf der Schwenkbrücke sowie die Handhabung des abgenommenen Tisches wesentlich erleichtert, wo-bei ausserdem die Heizeinrichtung und deren Stromzu führungen nicht beschädigt werden können. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ergibt sich aus der Möglichkeit, die Masse des Tisches hierbei ver- hältnismässig klein ausführen zu können, wodurch eine schnelle Erwärmung und Abkühlung desselben möglich ist.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die Heizeinrichtung aus einem elek trischen Heizkörper, vorzugsweise Strahlungsheiz körper, bestehen, der in einer unterhalb des Tisches koaxial zu dessen Drehachse liegenden, gegen den Tisch zu offenen Ringnut eines Flansches oder der gleichen der Schwenkbrücke angeordnet ist. Durch diese Ausbildung wird in vorteilhafter Weise eine gleichmässige Erwärmung des Tisches erzielt. Dieser ist hierbei zweckmässig in nur geringem Abstand unmittelbar über dem Flansch, in welchem die Ring nut mit der Heizeinrichtung vorgesehen ist, ange ordnet, so dass auch bei z. B. evakuierter Behand lungskammer eine gute Aufheizung des über der Heizeinrichtung liegenden Bereiches des Tisches durch Wärmestrahlung möglich ist.
Der um die Dreh achse des Tisches herum liegende Bereich wird da gegen durch Wärmeleitung über den Flansch und die Drehachse aufgeheizt. Dabei wird auch der zwischen diesen Bereichen liegenden Zone des Tisches durch Wärmeleitung genügend Wärme zu geführt, um bei allen Betriebsverhältnissen in kurzer Zeit eine ausreichende und gleichmässige Erwärmung des Tisches und damit der darauf befestigten Ge genstände sicherzustellen.
Zur Überwachung der Temperatur des Tisches kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung zwischen der Heizeinrichtung und der Drehachse des Tisches auf der Schwenkbrücke mindestens ein vor zugsweise als Thermoelement ausgebildeter Tempe raturfühler angeordnet sein, der durch eine Feder gegen den Tisch zu belastet ist und bei Verdrehung des Tisches auf diesem gleitet. Es handelt sich hierbei um eine einfache und zweckmässige Anordnung zur Messung und Überwachung der Temperatur, wobei diese in vorteilhafter Weise an einer Stelle des Tisches gemessen wird, die stets eine mittlere Tempe ratur aufweist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt, das nachfolgend mit weiteren Einzelheiten und Vorteilen der Er findung beschrieben ist. Fig. 1 zeigt hierbei eine Ansicht von vorn der erfindungsgemässen Einrich tung, wobei ein Teil nach der Linie 1-I in Fig. 2 geschnitten ist, und Fig. 2 eine Draufsicht auf die erfindungsgemässe Einrichtung.
Die Einrichtung nach der Erfindung besteht aus einer Hebebühne 1, die aus zwei im Abstand über einander angeordneten, hufeisenförmigen Ringseg menten 2 und 3 mit dazwischenliegenden Stützen 4, 5 und 6 gebildet ist. Die Hebebühne 1 ist auf Gleitschienen 7 und 8, die die Stütze 4 und die Ringsegmente 2, 3 durchsetzen, in vertikaler Rich tung verschiebbar gelagert, wobei die Verschiebung durch eine Gewindespindel 9 erfolgt, die ebenfalls die Stütze 4 durchsetzt und mit einem in dieser vorgesehenen Muttergewinde zusammenarbeitet. Die Hebebühne 1 ist nach vorne zu offen ausgebildet.
Zwischen den an der offenen Seite der Hebe bühne 1 vorgesehenen Stützen 5 und 6 ist eine Schwenkbrücke 10 um eine horizontale Achse dreh bar gelagert, die einen zur Aufnahme der zu be handelnden Gegenstände dienenden Tisch 11 trägt. Der Tisch 11 ist auf der Schwenkbrücke 10 lösbar und um eine senkrecht zu seiner Ebene stehende Achse drehbar befestigt. Zu diesem Zweck besitzt der Tisch 11 einen geschlitzten, federnden Fortsatz 12, der in eine in der Schwenkbrücke 10 drehbar gelagerte Hohlwelle 13 eingesteckt ist.
Die Ver drehung der Schwenkbrücke 10 erfolgt mittels einer die Stütze 5 durchsetzenden Nutwelle 14, während zur Verdrehung des Tisches 11 eine die Stütze 6 durchsetzende weitere Nutwelle 15 vorgesehen ist, die über eine horizontal liegende Welle 16 einen auf der Hohlwelle 13 sitzenden Zahnkranz 17 oder dergleichen und' damit die Hohlwelle 13 und den Tisch 11 antreibt. Der Tisch 11 kann somit samt dem gegebenenfalls mit Hilfe einer T-Nut 18 darauf befestigten Gegenstand durch entsprechende Betäti gung der Gewindespindel 9 und der Nutwellen 14 und 15 in jede beliebige Raumlage eingestellt werden oder -eine gewünschte Aufeinanderfolge von Bewe gungen ausführen.
Zum Antrieb der Gewindespindel 9 und der Nutwellen 14 und 15 können beispiels weise Elektromotoren vorgesehen sein. Die jeweilige Winkelstellung der Schwenkbrücke 10 kann an einer mit dieser fest verbundenen Scheibe 19 abgelesen werden, die zu diesem Zweck mit einer Gradein stellung versehen sein kann.
Zur Beheizung des Tisches 11 ist auf der Schwenkbrücke 10 eine vom Tisch getrennt ange ordnete Heizeinrichtung 20 vorgesehen, die aus einem elektrischen Heizkörper, vorzugsweise Strahlungs heizkörper, besteht und in einer gegen den Tisch 11 zu offenen, koaxial zu dessen Drehachse liegenden Ringnut 21 angeordnet ist. Wie aus Fig. 2 ersicht lich ist, in welcher der Tisch 11 abgenommen und die Heizeinrichtung 20 weggelassen ist, dienen zur Befestigung des Heizkörpers 20 in der Ringnut 21 Bohrungen 22, die am Grund der Ringnut 21 vor gesehen sind.
Die Ringnut 21 ist in einem unter halb des Tisches 11 in geringem Abstand von diesem liegenden Flansch 23 oder dergleichen der Schwenk brücke 10 vorgesehen, so dass der Umfangsbereich des Tisches 11 durch Wärmestrahlung von der Heiz- einrichtung 20 unmittelbar beheizt wird, während dem um die Drehachse des Tisches 11 herum liegen den Bereich über den Flansch 23, die Hohlwelle 13 und den Fortsatz 12 Wärme zugeleitet wird. Es ergibt sich dadurch eine im wesentlichen gleich mässige Erwärmung des gesamten Tisches 11.
Die Messung und Überwachung der Temperatur des Tisches 11 erfolgt mittels eines z. B. als Thermo- element ausgebildeten Temperaturfühlers 24, der die Schwenkbrücke 10 und deren Flansch 23 durchsetzt und mittels einer Blattfeder 25 gegen den Tisch 11 zu belastet ist. Bei einer Verdrehung des Tisches 11 gleitet das eine Ende des Temperaturfühlers 24, an welchem die Lötstelle des gegebenenfalls ver wendeten Thermoelementes vorgesehen sein kann, auf dem Tisch 11 und misst dessen Temperatur. Vorteilhaft ist der Temperaturfühler 24 zwischen der Heizeinrichtung 20 und der Drehachse des Tisches 11 angeordnet, so dass er bei der Dreh bewegung des Tisches auf einer Stelle desselben gleitet, die eine mittlere Temperatur aufweist.
Zur Stromzuführung zur Heizeinrichtung 20. und zur Herstellung der elektrischen Leitungsverbindun gen mit dem Temperaturfühler 24 sowie mit auf der Hebebühne 1 gegebenenfalls noch angeordneten Hilfseinrichtungen, z. B. einer Einrichtung zur An zeige oder Begrenzung 'der jeweiligen Endlage der Schwenkbrücke 10 oder des Tisches 11, dienen zu beiden Seiten der Stütze 4 der Hebebühne 1 ange ordnete Stromschienen 26, die die Hebebühne 1 isoliert durchsetzen und mit Stromabnehmern 27 zusammenarbeiten, die auf der Hebebühne 1 isoliert befestigt sind. Von den Stromabnehmern 27 führen elektrische Leitungen zu Bürsten 28, die in Bohrun gen 29 der Stütze 5 isoliert angeordnet und durch Stiftschrauben 30 gehalten sind.
Die Bürsten 28 sind federbelastet und gleiten auf Schleifringen 31, die in der mit der Schwenkbrücke 10 drehfest ver bundenen Scheibe 19 isoliert eingesetzt sind. Mit jedem Schleifring 31 ist ein als Stromdurchführung dienender Stift 32 leitend verbunden, der die Scheibe 19 isoliert durchsetzt. Auf der den Schleifringen 31 gegenüberiiegenden Stirnseite der Scheibe 19 ist am Ende jedes Stiftes 32 eine elektrische Leitung ange lötet, die zu der Heizeinrichtung 20, zum Tempe raturfühler 24 oder zu einer anderen, auf der Schwenkbrücke 10 noch vorgesehenen elektrischen Einrichtung führt.