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Die
Erfindung betrifft ein Optisches Gerät, insbesondere Mikroskop,
vorzugsweise Laserscanmikroskop, mit einer Lichtquelle und einer
Lüftereinheit
zum Kühlen
der Lichtquelle, wobei die Lüftereinheit
im Betrieb zumindest geringfügig
schwingt, wobei Mittel zur Schwingungsentkopplung der Lüftereinheit
gegenüber
dem optischen Gerät
vorgesehen sind.
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Optische
Geräte
der in Rede stehenden Art sind seit vielen Jahren aus der Praxis
bekannt. Lediglich beispielhaft sei dazu auf die
DE 199 49 272 C2 verwiesen,
die ein entsprechendes Laserscanmikroskop zeigt. In unterschiedlichsten
Industriezweigen werden optische Geräte insbesondere in Forschung und
Entwicklung eingesetzt, um Stoffe, Gewebe, Bauteile aller Art – im Folgenden „Proben” genannt – zu untersuchen,
beobachten, vermessen, analysieren etc. In der Regel geht es dabei
darum, die Wechselwirkung zwischen Licht und Materie auszunutzen, um
Eigenschaften der Probe erforschen bzw. überprüfen zu können. Zu diesem Zweck weisen
die Geräte
der in Rede stehenden Art eine Lichtquelle auf, mit deren Licht
die zu untersuchende Probe zumeist bestrahlt bzw. beleuchtet wird.
Da diese Technik insbesondere in der Mikroskopie von hoher Bedeutung ist,
sei in den folgenden Ausführungen
von Mikroskopen, stellvertretend für optische Geräte im Allgemeinen,
die Rede.
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Insbesondere
bei hochleistungsfähigen
Mikroskopen, beispielsweise hochauflösenden, stark vergrößernden
Mikroskopen, werden Lichtquellen benötigt, die im Betrieb eine hohe
Wärme entwickeln. Die
starke Wärmeentwicklung,
die beispielsweise bei dem Laser eines Laserscanmikroskops auftritt,
erfordert eine entsprechende Kühlung
der Lichtquelle, um eine Überhitzung
der Lichtquelle sowie weiterer Komponenten des Mikroskops zu vermeiden.
Reicht dazu eine passive Luftkühlung
nicht aus und ist eine Flüssigkühlung zu
aufwendig, so kommt eine aktive Luftkühlung der Lichtquelle in Frage.
Dazu wird eine Lüftereinheit
am Mikroskop angeordnet, die einen die Lichtquelle kühlenden
Luftstrom erzeugt. Die Lüftereinheit
saugt dazu kühle
Umgebungsluft an, die an der Lichtquelle – unter Erwärmung durch die Lichtquelle – vorbeigeführt und
anschließend
in die Umgebung ausgeblasen wird. Durch die so erzeugte Wärmeabfuhr
werden die Lichtquelle und das gesamte Aggregat gekühlt.
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In
technischer Hinsicht weisen dabei zum Einsatz kommende Lüftereinheiten
einen Antrieb auf, an den eine Fördereinrichtung
(im einfachsten Fall beispielsweise an einen Propeller) gekoppelt
ist, welche durch Erzeugung eines Druckgefälles einen Luftstrom auslöst.
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Durch
die Bewegung der Funktionselemente der Lüftereinheit ist es praktisch
nicht zu vermeiden, dass die Lüftereinheit
im Betrieb zumindest geringfügig
schwingt. Dies bringt den Nachteil mit sich, dass die die Lüftereinheit
enthaltende Baugruppe (dabei kann es sich um das Mikroskop selbst
oder um eine separate Baugruppe handeln) zumindest geringfügig in Schwingungen
versetzt wird. Insbesondere bei hochsensiblen Mikroskopen wie den
eingangs erwähnten
Laserscanmikroskopen kann dies zu einer spürbaren Verschlechterung der
Bildqualität
führen.
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Die
Verschlechterung der Bildqualität
kann durch das Schwingen einzelner optischer Elemente des Mikroskops
und/oder durch das Schwingen der Probe hervorgerufen werden, wenn
Schwingungen der Lüftereinheit
mittels Körperschall
von der Lüftereinheit
auf Bereiche des Mikroskops wie beispielsweise das Mikroskopgehäuse übertragen
werden. Ein anderer Grund für
die Bildverschlechterung kann sein, dass von der Lüftereinheit
verursachte Schwingungen direkt oder indirekt als Schall (Luftschall) über den
Luftstrom zum Mikroskop übertragen
werden. Beide Arten von Schwingungen können an Komponenten des Mikroskops
weitere Schwingungen auslösen,
wobei sich insbesondere durch Resonanzerscheinungen nachteilige
Verstärkungen
ergeben können.
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Des
Weiteren stellen Luftschallschwingungen – wenn Sie in einem kritischen
Frequenzbereich liegen – für den Benutzer
des Mikroskops ein störendes
Geräusch
dar.
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Aus
der
DE 100 44 636
A1 ist die Nutzung der Lichtleitfaser zur Entkopplung von
Vibrationen eines Lichtquellenlüfters
bekannt.
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Aus
der
DE 128 44 004
A1 ,
WO 2004/069409
A1 und
US 2,435,299
A ist jeweils für sich
die schwingungsentkoppelte Erwärmung
der Mikroskoplampe einer Lüftereinheit
mittels Kühlluftschläuchen bekannt.
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Aus
der
DE 10 2005
014 376 A1 und
EP
1 666 947 A2 sind weitere Ausführungsformen zur Schwingungsentkopplung
bekannt, nämlich
eine Schwingungsentkopplung durch Dämpfungselemente, wodurch eine
weitestgehend schwingungsentkoppelte Lagerung einer Lüftungseinheit,
insbesondere von vibrierenden Bauteilen davon, an einem Mikroskop
realisiert ist.
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Aus
der
EP 1 152 275 B1 ist
für sich
gesehen bekannt, zur Vermeidung von Lärmbelästigung des Mikroskopbenutzers,
in diesem Falle eines Chirurgen, ein als Schalldämpfer wirkendes Abluftrohr
an einem einem Lüfter
vergleichbaren Luftmotor des Mikroskops vorzusehen.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein optisches
Gerät der
gattungsbildenden Art in Bezug auf die Schalldämpfung zu optimieren.
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Erfindungsgemäß wird die
voranstehende Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Danach
ist das hier in Rede stehende optische Gerät, insbesondere Mikroskop,
dadurch gekennzeichnet, dass der Lüftereinheit zusätzlich ein schalldämpfendes
Element nachgeordnet ist.
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In
erfindungsgemäßer Weise
ist zunächst
erkannt worden, dass die im Betrieb der Lüftereinheit auftretenden Schwingungen
sich in der beschriebenen Weise nachteilig auswirken. Bei einem
Mikroskop betreffen die nachteiligen Wirkungen insbesondere die
Bildqualität
sowie den Benutzungskomfort des Mikroskops. Weiterhin ist erkannt
worden, dass die Lüftereinheit
während
des Betriebs entstehende Schwingungen mittels Körperschall und mittels Luftschall
auf das optische Gerät überträgt. Zur
Behebung dieses Problems sind bei dem erfindungsgemäßen optischen
Gerät,
insbesondere Mikroskop, Mittel vorgesehen, die eine Schwingungsentkopplung
der Lüftereinheit
gegenüber
dem optischen Gerät
bewirken. Die erfindungsgemäß zum Einsatz
kommenden Mittel zur Schwingungsentkopplung verfolgen dabei allesamt
das Ziel, den von der Lüftereinheit
erzeugten Luftstrom effizient zur Kühlung der Lichtquelle nutzen
zu können
bei gleichzeitiger Entkopplung des optischen Geräts von Schwingungen der Lüftereinheit.
Es ist von besonderer Bedeutung, dass der Lüftereinheit – zusätzlich – ein schalldämpfendes
Element nachgeordnet ist. Die aus der Lüftereinheit austretende Luft
wird in diesem Fall vorzugsweise vollständig durch dieses – zusätzliche – Element
geleitet, bevor sie in die Umgebung oder in weitere Bauteile austritt.
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In
einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Lüftereinheit
mit dem zu kühlenden
Bereich der Lichtquelle mittels eines Leitungsmittels verbunden.
Die Lüftereinheit
ist in diesem Falle also nicht direkt an dem zu kühlenden
Bereich der Lichtquelle angeordnet, sondern über ein Leitungsmittel mit
selbigem verbunden. Als zu kühlender
Bereich der Lichtquelle ist dabei beispielsweise die unmittelbare
Umgebung der Lichtquelle, insbesondere ein Gehäuseabschnitt, in welchem die
Lichtquelle angeordnet ist, vorgesehen. Der Bereich kann durch Hohlräume oder
Kanäle
vorgegeben sein und kann sich ergänzend oder alternativ auch über freiliegende
Flächen
erstrecken. Durch die Verwendung eines Leitungsmittels zur Verbindung
der Lüftereinheit
mit dem zu kühlenden
Bereich der Lichtquelle lässt
sich eine Beabstandung von Lüftereinheit
und Lichtquelle erzielen. Auf diese Weise werden von der Lüftereinheit
ausgehende Schwingungen über
die zu überwindende
Strecke abgeschwächt.
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Es
ist dabei grundsätzlich
vorteilhaft, das Leitungsmittel schwingungsdämpfend auszuführen, um Körperschwingungen
der Lüftereinheit
nicht auf das optische Gerät
zu übertragen.
Eine Schwingungsdämpfung
ist auf unterschiedliche Arten denkbar, wobei insbesondere durch
eine geeignete Materialwahl für
das Leitungsmittel eine vorteilhafte Entkopplung erzielt wird. Von
der Lüftereinheit
ausgehende Körperschwingungen
werden dann unter teilweiser Verformung des Leitungsmittels teilweise
oder vollständig
abgedämpft,
wobei gleichzeitig eine weitestgehend verlustfreie Übertragung
des Luftstroms gewährleistet
ist.
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Zusätzlich oder
alternativ kann das Leitungsmittel schalldämpfend ausgeführt sein.
In diesem Fall weist das Leitungsmittel also die Eigenschaft auf,
die Intensität
von sich im Leitungsmittel verbreitenden Schallwellen zu verringern,
um abermals eine Schwingungsentkopplung der Lüftereinheit gegenüber dem
Mikroskop zu erzielen. Zur Schalldämpfung können physikalisch unterschiedlich
wirkende Techniken eingesetzt werden, wobei insbesondere die Absorptionsdämpfung und/oder
die Interferenzdämpfung
(Reflexionsdämpfung)
sich kostengünstig
realisieren lassen.
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Zur
Absorptionsschalldämpfung
könnte
das Leitungsmittel insbesondere an dessen Innenwandung porös ausgebildet
sein, um den Schalldruck zu absorbieren, d. h. durch Reibung in
Wärme umzuwandeln.
Diese Art der Dämpfung
eignet sich insbesondere für
obere Frequenzen.
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Zur
Interferenzdämpfung
könnte
das Leitungsmittel in mehrere Kammern unterteilt sein, um durch
Reflexion der Schallwellen Interferenzeffekte zu nutzen. Beim mehrfachen
Durchlaufen der Kammern kommt es dann zu einer Mittelung der Schallamplitude,
was ein Entfernen der Schalldruckspitzen zur Folge hat. Bei der
Interferenzschalldämpfung
werden hauptsächlich
die unteren Frequenzen gedämpft.
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Eine
technisch einfache sowie kostengünstige
Ausbildung des Leitungsmittels ergibt sich, wenn es sich bei diesem
um einen Schlauch handelt. Das Leitungsmittel besteht dann also
aus einem rohrförmigen,
flexiblen Material, wodurch sich unterschiedliche Vorteile ergeben.
Zum einen bietet ein Schlauch den Vorteil, dass dieser räumlich flexibel
geführt
werden kann. Eine Montage ist also auch bei komplizierten, winkeligen
Gehäuseanordnungen
oder dergleichen möglich.
Gleichzeitig kann ein Schlauch – bei entsprechender
Materialwahl – schwingungs-
bzw. schalldämpfend
wirken. In Frage kommende Materialien sind insbesondere natürliche oder
synthetische Kautschuke, Kunststoffe (PVC, Polyurthan etc.), Glasfasern.
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In
einer möglichen
Weiterbildung der Erfindung ist die Lüftereinheit dem optischen Gerät zugeordnet.
Dies bietet den Vorteil einer kompakten Anordnung, wobei die Lüftereinheit
beispielsweise in das Gehäuse
des optischen Geräts
integriert sein kann. Ebenso ist es dann denkbar, die Lüftereinheit direkt
außerhalb
des Gehäuses
des optischen Geräts
anzuordnen, wodurch die Lüftereinheit
beispielsweise zu Wartungszwecken besser zugänglich ist.
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Alternativ
ist es denkbar, die Lüftereinheit
als vom optischen Gerät
separate Einheit auszuführen, wodurch
auf weiterhin vorteilhafte Weise eine Entkopplung von Körperschallschwingungen
und Luftschallschwingungen gegenüber
dem optischen Gerät
erzielt wird. Die Lüftereinheit
kann dann beispielsweise in einem anderen Raum als das optische
Gerät oder
an einer Gebäudeaußenwand
untergebracht sein. Dazu könnte
zweckmäßigerweise
eine Wand des Raumes einen Durchgang aufweisen, der eine Verbindung
der Lüftereinheit
mit dem optischen Gerät
ermöglicht.
Der durch die Lüftereinheit
erzeugte Luftstrom wird dann vorzugsweise mittels des Leitungsmittels
(Schlauchs), durch den Durchgang geführt. Eine so erzielbare Abführung der
Luft in einen anderen Raum – oder
in die Außenumgebung – bietet den
Vorteil, dass erwärmte
Luft nicht durch erneutes Ansaugen wieder dem optischen Gerät zugeführt wird.
Neben der vorteilhaften Schwingungsentkopplung ergibt sich also
gleichzeitig eine erhöhte
Kühlleistung.
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In
einer konstruktiv günstigen
Weiterbildung des optischen Geräts
ist die Lüftereinheit
gegenüber einem
Gehäuse
gelagert. Ganz unabhängig
von der sonstigen Ausführung
der Lüftereinheit
lässt sich hierdurch
eine Dämpfung
von Schwingungen. der Lüftereinheit
auf einfache Weise erzielen, wenn das Gehäuse beispielsweise weitgehend
geschlossen ausgeführt
ist. In vorteilhafter Weise ist das Gehäuse dazu weiterhin bereichsweise
mit schalldämmenden Materialien
versehen, um Geräusche
der Lüftereinheit
zu absorbieren. Je nach Zuordnung der Lüftereinheit kann dieses Gehäuse als
Teil des Gehäuses des
optischen Geräts
ausgeführt
sein oder als vom optischen Gerät örtlich getrennte
Einheit. In jedem Fall ist es denkbar, dass dem Gehäuse der
Lüftereinheit – zumindest
teilweise – auch
die Funktion der Führung
des Luftstroms zukommt. Das Gehäuse kann
dazu entsprechende Luftkanäle,
Einlass- und/oder Auslassöffnungen
etc. aufweisen.
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Auf
ganz besonders vorteilhafte Weise könnte die Lagerung der Lüftereinheit
mittels eines oder mehrerer Dämpfungselemente
erfolgen, wodurch erreicht wird, dass die im Betrieb der Lüftereinheit
entstehenden Schwingungen – zumindest
weitestgehend – durch
die Dämpfungselemente
abgefangen werden und daher nicht auf das optische Gerät übertragen
werden. Für
die Ausführung
der Dämpfungselemente
bieten sich insbesondere schwingungsabsorbierende Materialien wie
natürliche
oder synthetische Kautschuke, Kunststoffe oder dergleichen an. Eine
Lagerung der Lüftereinheit
mittels Dämpfungselementen
lässt sich
besonders günstig
gegenüber
einem Gehäuse
realisieren. In diesem Fall lassen sich Körperschwingungen der Lüftereinheit
gegenüber dem
Gehäuse
mittels der Dämpfungselemente dämpfen und
lässt sich
durch eine weitestgehend geschlossene Gehäuseausführung zusätzlich eine Luftschalldämpfung erzielen.
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Der
von der Lüftereinheit
erzeugte Luftstrom, mit dem die Lichtquelle gekühlt wird, kann prinzipiell unterschiedlich
gerichtet sein. Es ist denkbar, dass dieser Luftstrom von der Lüftereinheit
zur Lichtquelle gerichtet ist, so dass die Lüftereinheit Luft auf und/oder
um Bereiche der Lichtquelle bläst.
In diesem Fall verfügt
die Lüftereinheit über einen
Lufteinlass, um Umgebungsluft anzusaugen, und über einen Luftauslass, über den
die Luft zur Lichtquelle geblasen wird. Diese Anordnung bietet den
Vorteil, dass – bei
Anordnung der Lufteinlassöffnung
in einer kühlen
Umgebung – auf
einfache Weise eine hohe Kühlleistung
erreicht werden kann.
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Alternativ
ist es denkbar, dass die Lüftereinheit
einen von der Lichtquelle zur Lüftereinheit
gerichteten Luftstrom erzeugt. In diesem Fall saugt die Lüftereinheit
also von der Lichtquelle erwärmte
Luft an und gibt sie anschließend über eine
Auslassöffnung
an die Umgebung ab. Bei dieser im Weiteren bevorzugten Richtung
des Luftstroms ergibt sich insbesondere der Vorteil, dass durch
den Luftstrom erzeugte Luftschwingungen (verursacht durch Verwirbelungen,
Umlenkungen, Druckschwankungen) sowie von der Lüftereinheit direkt oder indirekt
erzeugte Luftschwingungen bei entsprechender Strömungsgeschwindigkeit auf vorteilhafte
Weise vom optischen Gerät
ferngehalten werden können,
so dass sich eine weitere Schwingungsentkopplung ergibt. Schallwellen,
die nicht schon auf andere Weises abgedämpft werden, können so
daran gehindert werden, das optische Gerät in Schwingung zu versetzen.
Ein weiterer Vorteil dieser Strömungsrichtung
ist, dass im Betrieb entstehende Abriebspartikel der Lüftereinheit nicht
in das optische Gerät
gelangen.
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Hinsichtlich
der Gestaltung der Lüftereinheit sind
verschiedene Bauformen denkbar. In einer möglichen technischen Ausführung ist
die Lüftereinheit als
Kolbenmaschine ausgebildet. Durch eine dabei zum Einsatz kommende
Zylinder-Kolbenanordnung, die beispielsweise über eine Kurbelwelle und einen damit
verbunden Motor angetrieben wird, könnte ein zyklischer Luftstrom
synchron zum Arbeitstakt des Kolbens erzeugt werden.
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In
einer bevorzugten Weiterbildung des optischen Geräts ist die
Lüftereinheit
als Strömungsmaschine,
vorzugsweise als Ventilator, ausgebildet. Eine derartige Ausführung bietet
den Vorteil, dass ein weitgehend kontinuierlicher Luftstrom erzeugt
wird. Im Vergleich zu einer Kolbenmaschine erzeugt eine Strömungsmaschine
prinzipbedingt bedeutend weniger Schwingungen. In einer technisch
einfachen Ausfüh rung
handelt es sich bei einer derartigen Strömungsmaschine um einen Ventilator.
Ein Ventilator umfasst im Wesentlichen ein Laufrad, das mittels
eines Antriebs in Drehung versetzt wird, um in der Umgebungsluft
einen Druckunterschied zu erzeugen, der in der Folge einen Luftstrom
verursacht. Hinsichtlich der Gestaltung des Laufrads sind unterschiedlichste
Bauformen denkbar, wobei durch eine strömungsmechanisch geeignete Ausgestaltung
Strömungsgeräusche durch
Verwirbelungen vermieden werden können.
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Eine
kleine Bauform der Lüftereinheit
lässt sich
erzielen, wenn es sich bei der Lüftereinheit
um einen Axiallüfter
handelt. Dabei verläuft
die Drehachse des Laufrads parallel zum erzeugten Luftstrom. Axiallüfter bieten
den Vorteil, dass sie bei kleiner Bauform einen hohen Luftdurchsatz
aufweisen. In einer besonderen Bauform eines Axiallüfters kann
der die Drehung des Axiallaufrads erzeugender Motor am äußeren Umfang
des Axiallaufrads angeordnet sein. Gegenüber der herkömmlichen
Bauform, bei welcher der Motor nabenseitig angeordnet ist, tritt hierbei
kein nabenseitiger Strömungstotpunkt
auf, der zu nachteiligen Strömungsverwirbelungen – also störenden Strömungsgeräuschen – führt.
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Alternativ
kann es sich bei der Lüftereinheit um
einen Radiallüfter
handeln. Radiallüfter
werden verwendet, um einen größere Druckerhöhung bei gleicher
Luftmenge zu erzielen. Dabei wird die Luft parallel bzw. axial zur
Antriebsachse des Radiallüfters
angesaugt und durch die Rotation des Laufrads um 90° umgelenkt
und radial ausgeblasen.
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Unabhängig von
der Bauform der Lüftereinheit
kann es zweckdienlich sein, der Lüftereinheit einen Diffusor
nachzuordnen. Durch einen Diffusor lässt sich die Geschwindigkeit
des Luftstroms verringern, so dass störende Strömungsgeräusche, die beispielsweise durch
Verwirbelungen entstehen, vermieden werden können.
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Zur
Verringerung von Verwirbelungen des Luftstroms es weiterhin denkbar,
dass die Lüftereinheit
und/oder ein gegebenenfalls die Lüftereinheit lagerndes Gehäuse eine
zur Vermeidung von Verwirbelungen des Luftstroms geeignete Form
aufweist bzw. aufweisen. Eine derartige Formgebung wird beispielsweise
durch eine bereichsweise bogenförmige Krümmung luftführender
Elemente realisiert.
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Es
kann sich bei dem schalldämpfenden
Element um einen (bereits zuvor kurz beschriebenen) Absorptionsschalldämpfer, Interferenzschalldämpfer oder
eine Kombination davon handeln. Konstruktiv ist eine Ausführung als
Rohrschalldämpfer
denkbar, die es erlaubt, dass der Luftstrom nach Durchlaufen des Schalldämpferrohrs
in die Umgebung oder ein weiteres Bauteil austritt. Zweckmäßigerweise
ist das schalldämpfende
Element am Auslass der Lüftereinheit
angeordnet.
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Eine
zweckmäßige Entkopplung
der Schwingungen der Lüftereinheit
gegenüber
dem optischen Gerät
wird weiterhin erreicht, indem die Drehzahl der Lüftereinheit
zur Vermeidung von Resonanzen außerhalb von Eigenfrequenzen
einzelner oder zusammenwirkender Komponenten des optischen Geräts liegt.
Zu den Komponenten zählt
auch die im optischen Gerät
und/oder in der Lüftungsanordnung
befindliche Luft.
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Es
gibt nun verschiedene Möglichkeiten,
die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten
und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Patentanspruch
1 nachgeordneten Patentansprüche
und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung zweier Ausführungsbeispiele
der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit
der Erläuterung
der bevorzugten Ausführungsbeispiele
der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In
der Zeichnung zeigen
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1 ein
erstes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Geräts am Beispiel
eines Mikroskops in schematischer Darstellung,
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2 ein
zweites Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Geräts am Beispiel
eines Mikroskops in schematischer Darstellung.
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1 zeigt
in schematischer Darstellung ein optisches Gerät 1, wobei es sich
hier beispielhaft um ein Lasermikroskop – im Folgenden kurz „Mikroskop” – handelt.
Die Lichtquelle (Laser) des Mikroskops 1 ist in der Darstellung
durch drei zueinander versetzte Balken angedeutet. Zur Kühlung der
Lichtquelle ist das Mikroskop 1, insbesondere ein die Lichtquelle umgebender
Bereich, über
ein als Gummischlauch ausgebildetes Leitungsmittel 5 mit
der Lüftereinheit 2 verbunden.
Bei der Lüftereinheit 2 handelt
es sich um einen Radiallüfter,
dessen Laufrad 9 mittels eines nicht dargestellten Antriebs
in Rotation versetzt wird, um einen Luftstrom 7 zu erzeugen.
Der Luftstrom 7 verläuft
von der Lichtquelle des Mikroskops 1 in Richtung Lüftereinheit 2.
Die Lüftereinheit 2 arbeitet
also im Saugbetrieb. Am Gehäuse
des Mikroskops 1 ist ein Lufteinlass (nicht dargestellt)
ausgebildet, durch den Luft eintreten kann.
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Die
Lüftereinheit 2 ist
mittels drei Dämpfungselementen 8 gegenüber einem
Gehäuse 10 gelagert,
so dass im Betrieb entstehende Schwingungen der Lüftereinheit 2 gegenüber dem
Gehäuse 10 gedämpft werden.
Das Gehäuse 10 ist – wie in 1 angedeutet – als vom
Mikroskop 1 getrennte Einheit ausgeführt. Zur Erzielung einer sicheren
Schwingungsentkopplung gegenüber
dem Mikroskop 1 kann das Gehäuse 10 vom Mikroskop 1 beabstandet
sein, ggf. durch Anordnung in einem anderen Raum als das Mikroskop 1.
Alternativ ist eine integrale Ausführung des Gehäuses 10 mit
dem Gehäuse
des Mikroskops 1 denkbar, wodurch sich insgesamt eine kompaktere
Bauform erzielen lässt.
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Der
Luftstrom 7 tritt durch den Lufteinlass 3 in das
Gehäuse 10 ein
und verlässt
das Gehäuse 10 über den
Luftauslass 4, um durch den Rohrschalldämpfer 6 in die Umgebung
auszutreten. Die Lüftereinheit 2 erzeugt
einen das Mikroskop 1, insbesondere dessen Lichtquelle,
kühlenden
Luftstrom 7, wobei die durch die Lichtquelle erwärmte Luft
durch entsprechende Führung
des Leitungsmittels 5 weit vom Mikroskop 1 abgeführt werden
kann.
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Durch
den Betrieb der Lüftereinheit 2 wird diese
zwangsläufig
zumindest geringfügig
in Schwingungen versetzt, da das Laufrad 9 sowie dessen
Antrieb bei deren Rotation gewisse Unwuchten erzeugen. Ferner entstehen
durch das Bewegen des Laufrads 9 Luftverwirbelungen, die
in Wechselwirkung mit dem Laufrad 9 oder mit sonstigen
Komponenten der Lüftereinheit 2 diese
zu Schwingungen (Vibrationen) anregen. Zum einen werden die Schwingungen
der Lüftereinheit 2 durch
die gedämpfte
Lagerung (Dämpfungselemente 8)
gegenüber
dem Gehäuse 10 abgefangen.
Zum anderen sorgt das als Schlauch ausgeführte Leitungsmittel 5 dafür, dass
Schwingungen, die trotz der dämpfenden
Lagerung auf das Gehäuse 10 übertragen
werden, nicht auf das Mikroskop 1 übertragen werden. Auf diese
Weise ist praktisch eine vollkommene Schwingungsentkopplung von
Körperschwingungen
der Lüftereinheit 2 gegenüber dem
Mikroskop 1 erreicht.
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Durch
den Betrieb der Lüftereinheit 2 werden neben
Körperschwingungen
auch Luftschwingungen (Luftschall) erzeugt, welche sich als Druck-
und Dichteschwankungen in der Luft verbreiten. Durch die von der
Lichtquelle zur Lüftereinheit 2 gewandte
Strömungsrichtung
des Luftstroms 7 (Saugbetrieb) wird erreicht, dass in der
Lüftereinheit 2 erzeugter
Schall weitestgehend vom Mikroskop 1 ferngehalten wird. Der
Schall tritt stattdessen im Wesentlichen durch den Luftauslass 4 aus
der Lüftereinheit 2 aus,
wodurch eine Entkopplung der Schallschwingungen der Lüftereinheit 2 gegenüber dem
Mikroskop 1 erreicht wird. Im gezeigten Ausführungsbeispiel
ist zur weiteren Dämpfung
des austretenden Schalls ein schalldämpfendes Element 6 (hier
eine Rohrschalldämpfer)
am Luftauslass 4 angeordnet. Es handelt sich hierbei um
einen kombinierten Absorptions- und Reflexionsschalldämpfer, der
zur Dämpfung
der im Betrieb der Lüftereinheit 2 auftretenden
wesentlichen Frequenzbereiche ausgelegt ist.
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2 zeigt
in ebenfalls schematischer Darstellung ein zweites Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen optischen
Geräts 1,
wobei es sich wieder beispielhaft um ein Mikroskop handelt. Das Mikroskop 1 aus 2 weist
prinzipiell die gleichen Komponenten wie das Mikroskop aus 1 auf.
Die erzielten Effekte und Wirkungen ähneln daher denen des ersten
Ausführungsbeispiels,
wozu auf die dortige Beschreibung verwiesen wird. Im Unterschied zum
ersten Ausführungsbeispiel
ist beim zweiten Ausführungsbeispiel
jedoch der Lufteinlass 3 bogenförmig gekrümmt. Diese Ausbildung des Lufteinlasses 3 stellt
eine weitere Maßnahme
zur Schwingungsentkopplung der Lüftereinheit 2 gegenüber dem
Mikroskop 1 dar, indem hierdurch eine Strömungsberuhigung
der in die Lüftereinheit 2 eintretenden
Luft erzielt und weiterhin eine Schallausbreitung in Richtung des
Mikroskops 1 behindert wird.
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Hinsichtlich
weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen optischen
Geräts wird
zur Vermeidung von Wiederholungen auf den allgemeinen Teil der Beschreibung
sowie auf die beigefügten
Patentansprüche
verwiesen.
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Schließlich sei
ausdrücklich
darauf hingewiesen, dass die voranstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele
des erfindungsgemäßen optischen Geräts lediglich
zur Erörterung
der beanspruchten Lehre dienen, diese jedoch nicht auf die Ausführungsbeispiele
einschränken.