DE20104243U1

DE20104243U1 - Arrangement of vibration dampers for tabletop devices

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Publication number: DE20104243U1
Application number: DE20104243U
Authority: DE
Original assignee: WOBBE CHRISTIAN
Current assignee: WOBBE CHRISTIAN
Priority date: 2001-03-13
Filing date: 2001-03-13
Publication date: 2001-08-16
Anticipated expiration: 2011-03-14

Description

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Anordnung von Schwingungsdämpfern für Tischgeräte 2/5Arrangement of vibration dampers for table devices 2/5

Beschreibung Viele wissenschaftliche oder technische Geräte zur Überprüfung oder Manipulation von Proben werden von deren Herstellern als Tischgeräte gebaut. Solche Geräte werden üblicherweise in speziell eingerichteten Räumen und Laboratorien auf handelsüblichen Arbeitstischen aufgestellt. Einige der in diesen Geräten angewandten Verfahren zeichnen sich durch eine besonders hohe Empfindlichkeit gegenüber mechanischen Schwingungen und Erschütterungen aus, die das Mess- oder Manipulationsergebnis negativ beeinflussen können. Der Betrieb dieser Geräte erfordert daher regelmäßig den Einsatz von Schwingungsdämpfungseinrichtungen mit Resonanzfrequenzen in horizontaler und vertikaler Richtung von unter 10 Hz. Zu diesen Geräten gehören beispielsweise Rastersondenmikroskope, Lichtmikroskope, konfokale Mikroskope, Geräte zur Manipulation von biologischen Zellen, Messgeräte zur Fluoreszenzkorrelationsspektroskopie u.v.m. Zum Teil sind diese Geräte auf einen Grundkörper aufgebaut, der dem Korpus eines Lichtmikroskops entspricht und daher über Okulare verfügt, die dem am Arbeitstisch sitzenden Benutzer eine optische Kontrollmöglichkeit bieten. Das Scharfstellen des optischen Bildes wird dabei über Handräder am sogenannten Fokustrieb bewerkstelligt, der sich in der Regel seitlich am Korpus befindet. Description Many scientific or technical devices for checking or manipulating samples are built by their manufacturers as tabletop devices. Such devices are usually set up on commercially available work tables in specially equipped rooms and laboratories. Some of the processes used in these devices are characterized by a particularly high sensitivity to mechanical vibrations and shocks, which can negatively influence the measurement or manipulation result. The operation of these devices therefore regularly requires the use of vibration damping devices with resonance frequencies in the horizontal and vertical directions of less than 10 Hz. These devices include, for example, scanning probe microscopes, light microscopes, confocal microscopes, devices for manipulating biological cells, measuring devices for fluorescence correlation spectroscopy and much more. Some of these devices are built on a base body that corresponds to the body of a light microscope and therefore has eyepieces that offer the user sitting at the work table an optical control option. The optical image is focused using handwheels on the so-called focus drive, which is usually located on the side of the body.

Sofern aufgrund der gegebenen Umstände das Gerät auf Schwingungsdämpfern mit Resonanzfrequenzen in horizontaler und vertikaler Richtung unter 10 Hz gelagert werden muss, ergeben sich mit der üblichen Anordnung zwei bekannte Möglichkeiten. Die erste Möglichkeit betrifft die Aufstellung auf einem speziellen schwingungsgedämpften Tisch mit bekannter Anordnung der Schwingungsdämpfer, die zweite Möglichkeit ist das Stellen einer Anordnung von Schwingungsdämpfern zwischen einen handelsüblichen Arbeitstisch und dem Tischgerät. Eine dritte, für Tischgeräte bisher nicht bekannte Möglichkeit betrifft die Anordnung der Schwingungsdämpfer in einem Hängegerüst (im Englischen oft mit &ldquor;cradle" bezeichnet), die das Stellen der Schwingungsdämpfer neben das Gerät erfordert und häufig für Geräte benutzt wird, die auf Fußböden aufgestellt werden.If, due to the circumstances, the device has to be mounted on vibration dampers with resonance frequencies in the horizontal and vertical directions below 10 Hz, there are two known options with the usual arrangement. The first option involves setting it up on a special vibration-damped table with a known arrangement of vibration dampers, the second option is to place an arrangement of vibration dampers between a standard work table and the table device. A third option, not yet known for table devices, involves arranging the vibration dampers in a hanging frame (often referred to as a "cradle" in English), which requires the vibration dampers to be placed next to the device and is often used for devices that are set up on floors.

Der im Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung liegen folgende Probleme mit den bekannten Anordnungen von Schwingungsdämpfern zugrunde:The invention specified in claim 1 is based on the following problems with the known arrangements of vibration dampers:

1. Der Einsatz eines speziellen schwingungsgedämpften Tisches ist in fertig eingerichteten Räumen und Laboratorien häufig aus Platzgründen nicht möglich. Ein nachträglicher Umbau der Räumlichkeiten ist darüber hinaus mit erheblichen Kosten verbunden, wenn z.B. durch den Rückbau des vorhandenen Inventars Versorgungsleitungen für Strom, Gase und Flüssigkeiten neu verlegt werden müssen.1. The use of a special vibration-damped table is often not possible in fully furnished rooms and laboratories due to space constraints. Subsequent conversion of the rooms also entails considerable costs if, for example, supply lines for electricity, gases and liquids have to be re-laid due to the dismantling of the existing inventory.

Anordnung von Schwingungsdämpfern für TischgeräteArrangement of vibration dampers for table devices

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2. Das Stellen von Schwingungsdämpfem zwischen Arbeitstisch und Tischgerät ist mit einer Erhöhung des Gerätes verbunden, die bei angestrebten Resonanzfrequenzen in horizontaler und vertikaler Richtung von unter 10 Hz so groß ausfällt, dass z.B. eine Beobachrung der Probe über ein Okular durch den sitzenden Benutzer nicht mehr möglich ist. Dabei ist es unerheblich, welche Form von Schwingungsdämpfern eingesetzt werden. Bei den üblichen Gewichten von Tischgeräten von einigen Kilogramm bis ca. 150 kg ergeben sich bei konstruktiv richtiger Auslegung und praktikablen sonstigen Abmessungen von passiven Schwingungsdämpfern wie z.B. Elastomeren, Stahlfedern oder Luftfedern stets Bauhöhen über 35 mm. Auch die verwendeten Aktuatoren in aktiven Schwingungsdämpfem benötigen in Richtung ihrer Wirkachse eine räumliche Ausdehnung, die regelmäßig 35 mm nicht unterschreitet. Diese Bauhöhe lässt sich vielfach bereits aus den Materialkonstanten der verwendeten Aktuatoren ableiten (z.B. Piezokeramik oder Magnete).2. Placing vibration dampers between the work table and the table device means raising the device so high that, for example, if the desired resonance frequencies in the horizontal and vertical direction are less than 10 Hz, this is so high that it is no longer possible for the seated user to observe the sample through an eyepiece. It is irrelevant which form of vibration damper is used. With the usual weights of table devices of a few kilograms to around 150 kg, with a correct design and other practical dimensions of passive vibration dampers such as elastomers, steel springs or air springs, the height is always over 35 mm. The actuators used in active vibration dampers also require a spatial extension in the direction of their axis of action that is usually not less than 35 mm. This height can often be derived from the material constants of the actuators used (e.g. piezoceramics or magnets).

3. Das Stellen der Schwingungsdämpfer neben das Gerät in Form eines Hängegerüstes fuhrt bei vielen Geräten zu einer eingeschränkten Bedienbarkeit, wenn beispielsweise der Fokustrieb eines Mikroskopkorpus betätigt werden soll. Außerdem wird die Stellfläche des Gerätes vergrößert, was aufgrund der hohen Flächenkosten für speziell eingerichtete Räumlichkeiten unwirtschaftlich ist.3. Placing the vibration dampers next to the device in the form of a hanging frame results in limited usability for many devices, for example when the focus drive of a microscope body needs to be operated. In addition, the footprint of the device is increased, which is uneconomical due to the high space costs for specially equipped rooms.

Diese Probleme werden mit den in Schutzanspruch 1 genannten Merkmalen gelöst, indem Schwingungsdämpfer beliebiger Bauart mit der für die gewünschte Resonanzfrequenz erforderlichen Baugröße so angeordnet werden können, dass sie auf jedem normalen Arbeitstisch einsatzbereit sind, und ohne dass das darauf aufgestellte Tischgerät dabei wesentlich in der Höhe verschoben wird. Somit bleiben Bedienelemente oder Vorrichtungen wie Okulare in der Erreichbarkeit des sitzenden Benutzers. Durch die Anordnung nach Schutzanspruch 1 wird ferner durch zumindest teilweise Verlagerung von Schwingungsdämpfern in eine andere Ebene als die Arbeitstischfläche, auf eben dieser Platz für andere Anwendungen eingespart.
Zwei vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in Figur 1, Figur 2 und Figur 3 dargestellt. Figur 1 und Figur 2 sind perspektivische Darstellungen je einer möglichen Ausführung, während Figur 3 eine Seitenansicht der Ausführung von Figur 2 darstellt. In allen Figuren sind die sehematisch dargestellten Schwingungsdämpfer 1 mit einer ersten Vorrichtung 2 nach Schutzanspruch 2 verbunden, die eine einfaches Auflegen auf den Arbeitstisch 3 (nur in Figur 1 und Figur dargestellt) ermöglicht. In beiden Ausführungen ist die zweite Vorrichtung 4 nach Schutzanspruch 3 in Form einer Platte dargestellt, die zur Aufnahme des Tischgerätes dient. In beiden Ausführungen wurde die Vorrichtung 4 so gestaltet, dass ein Benutzer zwischen den beidenThese problems are solved with the features mentioned in claim 1, in that vibration dampers of any design with the size required for the desired resonance frequency can be arranged in such a way that they can be used on any normal work table, and without the table device placed on them being significantly displaced in height. This means that operating elements or devices such as eyepieces remain within reach of the seated user. The arrangement according to claim 1 also saves space for other applications by at least partially moving vibration dampers to a different level than the work table surface.
Two advantageous embodiments of the invention are shown in Figure 1, Figure 2 and Figure 3. Figure 1 and Figure 2 are perspective views of a possible embodiment, while Figure 3 shows a side view of the embodiment of Figure 2. In all figures, the vibration dampers 1 shown schematically are connected to a first device 2 according to claim 2, which allows easy placement on the work table 3 (only shown in Figure 1 and Figure ). In both embodiments, the second device 4 according to claim 3 is shown in the form of a plate that serves to hold the table device. In both embodiments, the device 4 was designed so that a user can stand between the two

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Anordnung von Schwingungsdämpfern für Tischgeräte 4/5 Arrangement of vibration dampers for table devices 4/5

vorderen Schwingungsdämpfer! bequem Platz findet. Das Maß H in Figur 3 bezeichnet den Abstand zwischen der Arbeitstischoberfläche und der Lastaufnahme. Dieses Maß H entspricht der Höhenverschiebung des Tischgerätes durch Einsatz der erfindungsgemäßen Anordnung von Schwingungsdämpfern und ist durch die Erfindung so beeinflussbar, dass es kleiner als 35 mm ist. Der offensichtliche Unterschied der in Figur 2 und Figur 3 gezeigten Ausführung gegenüber der Ausführung in Figur 1 ist, dass der Tisch rückseitig an eine Wand geschoben werden kann.front vibration damper! The dimension H in Figure 3 indicates the distance between the work table surface and the load support. This dimension H corresponds to the height adjustment of the table device by using the arrangement of vibration dampers according to the invention and can be influenced by the invention so that it is less than 35 mm. The obvious difference between the design shown in Figures 2 and 3 and the design in Figure 1 is that the table can be pushed back against a wall.

Es folgt eine Seite mit ZeichnungenThis is followed by a page with drawings

Claims

1. Arrangement of vibration dampers with resonance frequencies in the horizontal and vertical direction of less than 10 Hz for table devices and for use on work tables, characterized in that the table device is displaced upwards by no more than 35 mm relative to the work table surface by the vibration-damped mounting on at least three vibration dampers, of which at least one has its base below the level of the work table surface.

2. Arrangement of vibration dampers according to protection claim 1, characterized in that at least two vibration dampers are connected by a first device in a fixed or mutually adjustable manner.

3. Arrangement of vibration dampers according to protection claim 1, characterized in that all vibration dampers are connected by a second device on the vibration-damped side of the arrangement in a fixed or mutually adjustable manner, wherein this second device absorbs the weight of the table device and introduces it into the vibration dampers.

4. Arrangement of vibration dampers according to protection claim 1, characterized in that the second device according to protection claim 3 is identical to the underside of the device.