DE102020106362A1 - Hydraulic moving device, positioning device with and method for operating a hydraulic moving device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Verfahreinrichtung (2), eine Positioniereinrichtung (40) mit einer hydraulischen Verfahreinrichtung (2) und ein Verfahren zum Betreiben der hydraulischen Verfahreinrichtung (2). Die hydraulische Verfahreinrichtung (2) umfasst einen Membran-Hubstempel (4), der ein Arbeitsvolumen einschließt, und ein hydraulisches Verstellelement, umfassend eine Kammer mit variablem Kammervolumen, wobei das Arbeitsvolumen und das Kammervolumen fluidisch verbunden sind und ein Summenvolumen aus Arbeitsvolumen und Kammervolumen abgeschlossen und zu jeder Zeit konstant ist, und wobei das hydraulische Verstellelement einen in die Kammer hineinragenden Faltenbalg umfasst, welcher zur Veränderung des Kammervolumens über ein Antriebselement der Länge nach veränderbar ist.The invention relates to a hydraulic moving device (2), a positioning device (40) with a hydraulic moving device (2) and a method for operating the hydraulic moving device (2). The hydraulic traversing device (2) comprises a diaphragm lifting ram (4) which encloses a working volume, and a hydraulic adjusting element including a chamber with a variable chamber volume, the working volume and the chamber volume being fluidically connected and a total volume of working volume and chamber volume being completed and is constant at all times, and wherein the hydraulic adjusting element comprises a bellows protruding into the chamber, which can be changed lengthwise to change the chamber volume via a drive element.
Description
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Verfahreinrichtung, ein Verfahren zum Betreiben einer hydraulischen Verfahreinrichtung und eine Positioniereinrichtung mit einer hydraulischen Verfahreinrichtung.The invention relates to a hydraulic moving device, a method for operating a hydraulic moving device and a positioning device with a hydraulic moving device.
Verfahr- und Positioniereinrichtungen zur Positionierung und Ausrichtung von Objekten oder Proben kommen in verschiedenen Bereichen der Technik zum Einsatz.Moving and positioning devices for positioning and aligning objects or samples are used in various areas of technology.
Eine Positioniereinrichtung zum genauen Positionieren und Ausrichten einer Energiequelle ist beispielsweise aus
Positioniereinrichtungen kommen auch an Messplätzen zum Einsatz, an denen Proben mittels Synchrotronstrahlung untersucht werden. In diesem Fall werden hohe Anforderungen an die Positioniereinrichtungen gestellt. Beispielsweise muss an einem solchen Messplatz die Probe frei im Raum positionierbar sein, um sie optimal in Bezug auf den räumlich festen Strahl auszurichten. Die Positioniereinrichtung muss außerdem sehr präzise und reproduzierbar arbeiten.Positioning devices are also used at measuring stations where samples are examined using synchrotron radiation. In this case, high demands are made on the positioning devices. For example, the sample must be freely positionable in space at such a measuring station in order to align it optimally in relation to the spatially fixed beam. The positioning device must also work very precisely and reproducibly.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte hydraulische Verfahreinrichtung, ein verbessertes Verfahren zum Betreiben einer hydraulischen Verfahreinrichtung sowie eine verbesserte Positioniereinrichtung mit einer hydraulischen Verfahreinrichtung anzugeben.The object of the invention is to specify an improved hydraulic displacement device, an improved method for operating a hydraulic displacement device and an improved positioning device with a hydraulic displacement device.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine hydraulische Verfahreinrichtung, umfassend einen Membran-Hubstempel, der ein Arbeitsvolumen einschließt, und ein hydraulisches Verstellelement, umfassend eine Kammer mit variablem Kammervolumen, wobei das Arbeitsvolumen und das Kammervolumen fluidisch verbunden sind und ein Summenvolumen aus Arbeitsvolumen und Kammervolumen abgeschlossen und zu jeder Zeit konstant ist, und wobei das hydraulische Verstellelement einen in die Kammer hineinragenden Faltenbalg umfasst, welcher zur Veränderung des Kammervolumens über ein Antriebselement der Länge nach veränderbar ist.The object is achieved by a hydraulic traversing device comprising a diaphragm lifting ram, which includes a working volume, and a hydraulic adjusting element, comprising a chamber with a variable chamber volume, the working volume and the chamber volume being fluidically connected and a total volume of working volume and chamber volume being completed and is constant at all times, and wherein the hydraulic adjusting element comprises a bellows protruding into the chamber, which can be changed lengthwise to change the chamber volume via a drive element.
Im Kontext der vorliegenden Beschreibung ist unter einem „Faltenbalg“ sowohl ein Faltenbalg im üblichen technischen Sinn aber ebenso auch ein Wellbalg und/oder ein Membranbalg zu verstehen. In the context of the present description, “bellows” is understood to mean both a bellows in the usual technical sense, but also a corrugated bellows and / or a diaphragm bellows.
Die hydraulische Verfahreinrichtung umfasst vorteilhaft ausschließlich Festkörpergelenke, um den Membran-Hubstempel zu verfahren. So ist es möglich, dass das komplette fluidische System der hydraulischen Verfahreinrichtung ein abgeschlossenes System darstellt, also gegenüber einem Außenraum der hydraulischen Verfahreinrichtung hermetisch abgeschlossen ist. Dies qualifiziert die hydraulische Verfahreinrichtung beispielsweise für den Einsatz im Vakuum oder Hochvakuum. Außerdem ist die hydraulische Verfahreinrichtung äußerst wartungsarm. Als hydraulische Flüssigkeit kommt eine inkompressible Hydraulikflüssigkeit zum Einsatz, beispielsweise ein Hydrauliköl oder auch ein Alkohol. Wird gemäß einer Ausführungsform Alkohol als Hydraulikfluid eingesetzt, so kann die hydraulische Verfahreinrichtung auch bei tiefen Temperaturen betrieben werden. Außerdem stellt Alkohol im Fall einer äußerst unwahrscheinlichen Leckage für Vakuumkomponenten das wesentlich geringere Verschmutzungsrisiko dar als ein Öl. Die hydraulische Verfahreinrichtung ist ferner aufgrund der Tatsache, dass diese keine mechanischen Gelenke oder dergleichen umfasst, nicht nur äußerst wartungsarm sondern auch spielfrei. Der Aufbau ist konstruktiv einfach und kompakt.The hydraulic traversing device advantageously exclusively comprises solid body joints in order to move the diaphragm lifting ram. It is thus possible for the entire fluidic system of the hydraulic displacement device to represent a closed system, that is to say is hermetically sealed off from an outside space of the hydraulic displacement device. This qualifies the hydraulic traversing device, for example, for use in a vacuum or high vacuum. In addition, the hydraulic traversing device is extremely low-maintenance. An incompressible hydraulic fluid, for example a hydraulic oil or an alcohol, is used as the hydraulic fluid. If, according to one embodiment, alcohol is used as the hydraulic fluid, the hydraulic displacement device can also be operated at low temperatures. In addition, in the extremely unlikely event of a leak, alcohol poses a much lower risk of contamination to vacuum components than oil. The hydraulic traversing device is also due to the fact that it does not include any mechanical joints or the like, not only extremely low-maintenance, but also play-free. The structure is structurally simple and compact.
Der Membran-Hubstempel der hydraulischen Verfahreinrichtung ist insbesondere als ein Membranbalg mit einer oder mehreren Falten ausgestaltet. Beispielsweise ist der Membran-Hubstempel ein Membranbalg mit lediglich einer einzigen Falte.The diaphragm lifting ram of the hydraulic traversing device is designed in particular as a diaphragm bellows with one or more folds. For example, the diaphragm lifting ram is a diaphragm bellows with only a single fold.
Das Arbeitsvolumen und das Kammervolumen sind fluidisch miteinander verbunden. Hierzu sind das Arbeits- und Kammervolumen entweder direkt miteinander verbunden oder es erstreckt sich eine Verbindungsleitung zwischen dem Arbeitsvolumen des Membran-Hubstempels und dem variablen Kammervolumen des hydraulischen Verstellelements. Bei der Betrachtung des Summenvolumens, welches zu jedem Betriebszeitpunkt der hydraulischen Verfahreinrichtung konstant ist, werden gemäß einer solchen Ausführungsform nicht nur das Kammervolumen und das Arbeitsvolumen, sondern auch das Volumen der Verbindungsleitung betrachtet. Das Summenvolumen ist also in diesem Fall die Summe aus Arbeitsvolumen, Kammervolumen und dem Volumen der Verbindungsleitung, wobei stets das Summenvolumen konstant ist.The working volume and the chamber volume are fluidically connected to one another. For this purpose, the working volume and chamber volume are either directly connected to one another or a connecting line extends between the working volume of the diaphragm lifting ram and the variable chamber volume of the hydraulic adjusting element. When considering the total volume, which is constant at each operating time of the hydraulic displacement device, according to such an embodiment, not only the chamber volume and the working volume but also the volume of the connecting line are considered. In this case, the total volume is the total of the working volume, the chamber volume and the volume of the connecting line, the total volume always being constant.
Zur Betätigung des Membran-Hubstempels erfolgt eine Volumenverlagerung von dem Kammervolumen in das Arbeitsvolumen des Membran-Hubstempels oder umgekehrt. Soll der Membran-Hubstempel ausgefahren werden, wird der in die Kammer hineinragende Faltenbalg über das Antriebselement ausgedehnt, so dass sich dieser weiter in die Kammer hinein erstreckt und das Kammervolumen verringert. Diese Differenz im Kammervolumen wächst dem Arbeitsvolumen des Membran-Hubstempels zu, wodurch dieser ausfährt. Sollte der Membran-Hubstempel eingefahren werden, so wird das Antriebselement eingefahren und der Faltenbalg ragt weniger weit in das Kammervolumen hinein. Nun verringert sich das Arbeitsvolumen des Membran-Hubstempels um diese Differenz im Kammervolumen und der Membran-Hubstempel fährt zurück.To actuate the diaphragm lifting ram, the volume is shifted from the chamber volume to the working volume of the diaphragm lifting ram or vice versa. If the diaphragm lifting ram is to be extended, the bellows protruding into the chamber is expanded over the drive element, so that it extends extends further into the chamber and reduces the chamber volume. This difference in the chamber volume increases to the working volume of the diaphragm lifting ram, which causes it to extend. Should the diaphragm lifting ram be retracted, the drive element is retracted and the bellows protrudes less far into the chamber volume. The working volume of the diaphragm lifting ram is now reduced by this difference in the chamber volume and the diaphragm lifting ram moves back.
Ein Übersetzungsverhältnis zwischen dem Verfahrweg des Antriebselements des hydraulischen Verstellelements und dem Hub des Membran-Hubstempels kann eingestellt werden, indem ein Verhältnis zwischen der Querschnittsfläche des Membran-Hubstempels und der Querschnittsfläche des Faltenbalgs, genauer der Stirnseite des Faltenbalgs, verändert wird. So wird beispielsweise ein Faltenbalg mit einer geringen Querschnittsfläche (Stirnfläche) bei gleicher Längenänderung, also gleichem Verfahrweg des Antriebselements, ein kleineres Volumen in dem Kammervolumen verdrängen, als ein Faltenbalg mit größerer Querschnittsfläche. Bei gleicher Längenänderung bewirkt das Antriebselement im Zusammenwirken mit einem Faltenbalg mit geringerem Querschnitt also einen kleineren Hub am Membran-Hubstempel als im Zusammenwirken mit einem Faltenbalg mit größerem Querschnitt. Je nach Anforderung kann durch Wahl der passenden Querschnittsverhältnisse der maximale Hub des Membran-Hubstempels, die Feinheit, in der dieser verfahren werden kann und auch die maximale Kraft des Membran-Hubstempels (bei angenommener konstanter Kraft des Antriebselements) angepasst werden. Ein Faltenbalg mit geringem Querschnitt erlaubt eine sehr feine und präzise Einstellung des Hubs des Membran-Hubstempels bei gleichzeitig großer Kraft, während ein Faltenbalg mit größerem Querschnitt den größeren Hub zulasten der Präzision und Kraft ermöglicht. Das Übersetzungsverhältnis definiert eine Kraftverstärkung. Wird das Übersetzungsverhältnis groß gewählt, wird also ein Faltenbalg mit kleinem Querschnitt verwendet um das Kammervolumen zu verändern, kann eine große Kraftverstärkung erreicht werden, so dass lediglich moderate Kräfte aufgebracht werden müssen, um an dem Membran-Hubstempel große Kräfte zu erzeugen.A transmission ratio between the travel of the drive element of the hydraulic adjusting element and the stroke of the diaphragm lifting ram can be set by changing a ratio between the cross-sectional area of the diaphragm lifting ram and the cross-sectional area of the bellows, more precisely the end face of the bellows. For example, a bellows with a small cross-sectional area (face) will displace a smaller volume in the chamber volume than a bellows with a larger cross-sectional area with the same change in length, i.e. the same travel path of the drive element. With the same change in length, the drive element, in cooperation with a bellows with a smaller cross-section, causes a smaller stroke on the diaphragm lifting ram than in cooperation with a bellows with a larger cross-section. Depending on the requirements, the maximum stroke of the diaphragm lifting ram, the fineness in which it can be moved and the maximum force of the diaphragm lifting ram (assuming constant force of the drive element) can be adjusted by selecting the appropriate cross-sectional ratios. A bellows with a small cross-section allows a very fine and precise adjustment of the stroke of the diaphragm lifting ram with great force at the same time, while a bellows with a larger cross-section enables the greater stroke at the expense of precision and force. The transmission ratio defines a power gain. If the transmission ratio is selected to be large, i.e. if a bellows with a small cross section is used to change the chamber volume, a large increase in force can be achieved, so that only moderate forces have to be applied in order to generate large forces on the diaphragm lifting ram.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die hydraulische Verfahreinrichtung einen Wegstreckensensor, der den Hub des Membran-Hubstempels erfasst. Anhand eines Messwerts des Wegstreckensensors kann eine ferner umfasste und geeignete Steuereinrichtung eine automatisierte Steuerung des Hubs des Membran-Hubstempels steuern und/oder regeln. Hierzu wertet die geeignet eingerichtete Steuerung den Messwert des Wegstreckensensors aus und steuert oder regelt das Antriebselement in der Weise, dass sich der gewünschte Hub am Membran-Hubstempel einstellt.According to a further embodiment, the hydraulic traversing device comprises a distance sensor which detects the stroke of the diaphragm lifting ram. On the basis of a measured value from the distance sensor, a further included and suitable control device can control and / or regulate an automated control of the stroke of the diaphragm lifting ram. For this purpose, the suitably set up control system evaluates the measured value of the distance sensor and controls or regulates the drive element in such a way that the desired stroke is set on the membrane lifting ram.
Die hydraulische Verfahreinrichtung ist gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform dadurch fortgebildet, dass ein in dem Arbeitsvolumen und dem Kammervolumen vorhandenes Arbeitsfluid unter Überdruck steht.According to an advantageous embodiment, the hydraulic displacement device is developed in that a working fluid present in the working volume and the chamber volume is under excess pressure.
Um dies zu erreichen wird beispielsweise das fluidische System mit Überdruck befüllt. Insbesondere findet eine blasenfreie Befüllung statt. Durch die im hydraulischen System herrschende Vorspannung kann erreicht werden, dass dieses spielfrei und somit hochpräzise arbeitet.In order to achieve this, for example, the fluidic system is filled with excess pressure. In particular, bubble-free filling takes place. The preload in the hydraulic system can ensure that it works without play and therefore with high precision.
Diese Eigenschaft der hydraulischen Verfahreinrichtung kann weiter verbessert werden, indem gemäß einer weiteren Ausführungsform der Membran-Hubstempel vorgespannt ist, wobei insbesondere eine Rückstellkraft des Membran-Hubstempels größer ist als eine Rückstellkraft des Faltenbalgs.This property of the hydraulic traversing device can be further improved in that, according to a further embodiment, the diaphragm lifting ram is preloaded, in particular a restoring force of the diaphragm lifting ram being greater than a restoring force of the bellows.
Im Normalfall addieren sich die Rückstellkräfte des Membran-Hubstempels und des Faltenbalgs. Durch die genannte Konstruktion ist sichergestellt, dass der Membran-Hubstempel den Faltenbalg stets unter Druck hält. Das Antriebselement kann so konstruiert werden, dass dieses den Faltenbalg lediglich einseitig abstützt. Dies vereinfacht die Konstruktion des hydraulischen Stellelements. Beispielsweise kann ein Antriebselement vorgesehen sein, welches über einen der Länge nach verstellbaren Linearantrieb, beispielsweise einen verfahrbaren Dorn oder im einfachsten Fall eine Schraube, der sich im Innenraum des Faltenbalgs erstreckt, realisiert ist, das den Faltenbalg an seiner innenliegenden Stirnseite abstützt. Zwischen der Stirnseite des Faltenbalgs und einem solchen Linearantrieb wirkt aufgrund der Vorspannung durch den Membran-Hubstempel stets eine Druckkraft. Es ist keine mechanische Verbindung zwischen einem solchen Linearantrieb und dem Faltenbalg erforderlich, wobei der Antrieb gleichzeitig spielfrei ist. Dies vereinfacht die Konstruktion der hydraulischen Verfahreinrichtung erheblich. Außerdem ist die hydraulische Verfahreinrichtung nicht nur spielfrei, sondern auch äußerst steif und präzise.Normally the restoring forces of the diaphragm lifting ram and the bellows add up. The construction mentioned ensures that the diaphragm lifting ram always keeps the bellows under pressure. The drive element can be designed in such a way that it only supports the bellows on one side. This simplifies the construction of the hydraulic control element. For example, a drive element can be provided which is implemented via a lengthwise adjustable linear drive, for example a movable mandrel or, in the simplest case, a screw that extends in the interior of the bellows, which supports the bellows on its inner end face. A compressive force always acts between the end face of the bellows and such a linear drive due to the prestress from the diaphragm lifting ram. No mechanical connection is required between such a linear drive and the bellows, the drive being free of play at the same time. This considerably simplifies the construction of the hydraulic traversing device. In addition, the hydraulic traversing device is not only backlash-free, but also extremely rigid and precise.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die hydraulische Verfahreinrichtung dadurch fortgebildet, dass der Membran-Hubstempel und/oder der Faltenbalg als metallischer Membran- oder Wellbalg ausgeführt sind/ist.According to a further advantageous embodiment, the hydraulic displacement device is developed in that the membrane lifting ram and / or the bellows are / is designed as metallic membrane or corrugated bellows.
Metallische Membranbalge und Wellbalge sind vakuumgeeignet, weil sie absolut dicht sind. Eine hydraulische Verfahreinrichtung gemäß dieser Ausführungsform ist also insbesondere für Vakuum- und Hochvakuumanwendungen geeignet.Metallic membrane bellows and corrugated bellows are suitable for vacuum because they are absolutely tight. A hydraulic traversing device according to this embodiment is therefore particularly suitable for vacuum and high vacuum applications.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben einer hydraulischen Verfahreinrichtung, die einen Membran-Hubstempel umfasst, der ein Arbeitsvolumen einschließt, und die ein hydraulisches Verstellelement mit einer Kammer mit variablem Kammervolumen umfasst, wobei das Arbeitsvolumen und das Kammervolumen fluidisch verbunden und hermetisch abgeschlossen sind, und das hydraulische Verstellelement einen in die Kammer hineinragenden Faltenbalg umfasst, wobei zum Verfahren des Membran-Hubstempels das Kammervolumen des Verstellelements durch eine Veränderung einer Länge des Faltenbalgs mit Hilfe eines Antriebselements verändert wird.The object is also achieved by a method for operating a hydraulic traversing device which comprises a membrane lifting ram which includes a working volume and which comprises a hydraulic adjusting element with a chamber with a variable chamber volume, the working volume and the chamber volume being fluidically connected and hermetically sealed and the hydraulic adjusting element comprises a bellows protruding into the chamber, the chamber volume of the adjusting element being changed by changing a length of the bellows with the aid of a drive element in order to move the diaphragm lifting ram.
Auf das Verfahren zum Betreiben der hydraulischen Verfahreinrichtung treffen gleiche o. ä. Vorteile zu wie sie bereits im Hinblick auf die hydraulische Verfahreinrichtung erwähnt wurden. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf die zuvor genannten Vorteile verwiesen.The same or similar advantages apply to the method for operating the hydraulic traversing device as were already mentioned with regard to the hydraulic traversing device. To avoid repetition, reference is made to the advantages mentioned above.
Die Aufgabe wird außerdem gelöst durch eine Positioniereinrichtung mit einem positionierbaren Halter, der über zumindest eine hydraulische Verfahreinrichtung nach einem oder mehreren der zuvor genannten Ausführungsformen mit einer Tragstruktur verbunden und an dieser abgestützt ist, wobei an dem Halter eine Feinpositioniereinrichtung zur Positionierung eines Objekts angeordnet ist.The object is also achieved by a positioning device with a positionable holder, which is connected to and supported on a support structure via at least one hydraulic displacement device according to one or more of the aforementioned embodiments, a fine positioning device for positioning an object being arranged on the holder.
Eine solche Positioniereinrichtung arbeitet hochpräzise, ist mechanisch äußerst steif und absolut spielfrei. Sie ist außerdem konstruktiv verhältnismäßig einfach aufgebaut und dabei äußerst kompakt. Dies qualifiziert eine solche Positioniereinrichtung optimal für den Einsatz an einem Messplatz für die Forschung mit Synchrotronstrahlung. Die Positioniereinrichtung ist außerdem vakuumgeeignet.Such a positioning device works with high precision, is mechanically extremely rigid and absolutely free of play. It is also constructed in a relatively simple manner and is extremely compact. This optimally qualifies such a positioning device for use at a measuring station for research with synchrotron radiation. The positioning device is also suitable for vacuum.
Die Positioniereinrichtung ist insbesondere dadurch fortgebildet, dass der Halter nach der Art eines Dreibeins mit drei hydraulischen Verfahreinrichtungen mit der Tragstruktur verbunden und gegenüber der Tragstruktur abgestützt ist.The positioning device is developed in particular in that the holder is connected to the support structure in the manner of a tripod with three hydraulic displacement devices and is supported against the support structure.
Der Aufbau der Positioniereinrichtung nach der Art eines Dreibeins (engl. Tripod) erlaubt eine freie Positionierung des Halters im Raum. So kann beispielsweise der Halter bis an die Grenzen der konstruktiv möglichen Genauigkeit der Positioniereinrichtung an die gewünschte Position positioniert werden, anschließend wird zur Feinpositionierung des Objekts auf die Feinpositioniereinrichtung zurückgegriffen. Die Feinpositioniereinrichtung ist beispielsweise ein Stapel aus Piezoelementen, der eine Bewegung des Objekts in den drei Raumrichtungen ermöglicht.The construction of the positioning device in the manner of a tripod allows the holder to be freely positioned in space. For example, the holder can be positioned at the desired position up to the limits of the structurally possible accuracy of the positioning device, then the fine positioning device is used for fine positioning of the object. The fine positioning device is, for example, a stack of piezo elements that enables the object to move in three spatial directions.
Die Positioniereinrichtung ist ferner vorteilhaft dadurch weitergebildet, dass die hydraulischen Verfahreinrichtungen die mechanische Funktion eines Linearantriebs und eines Kugelgelenks in sich vereinen.The positioning device is furthermore advantageously developed in that the hydraulic displacement devices combine the mechanical function of a linear drive and a ball joint.
Beispielsweise soll eine Positioniereinrichtung verfahren werden, welche drei hydraulische Verfahreinrichtungen umfasst, die nach der Art eines Dreibeins angeordnet sind. Wenn nun lediglich eine der drei hydraulischen Verfahreinrichtungen verfahren wird, wirken die beiden verbleibenden nicht verfahrenen hydraulischen Verfahreinrichtungen jeweils nach der Art eines Kugelgelenks. Die verfahrene hydraulische Verfahreinrichtung wirkt als Linearantrieb, an dessen beiden Enden jeweils ein Kugelgelenk vorhanden ist. Die Positioniereinrichtung stellt in diesem Beispiel die mechanische Funktionalität von vier Kugelgelenken und einem Linearantrieb bereit, wobei ausschließlich Festkörpergelenke zum Einsatz kommen.For example, a positioning device is to be moved which comprises three hydraulic moving devices which are arranged in the manner of a tripod. If only one of the three hydraulic traversing devices is now moved, the two remaining hydraulic traversing devices that have not been moved each act in the manner of a ball-and-socket joint. The moved hydraulic moving device acts as a linear drive with a ball joint at each end. In this example, the positioning device provides the mechanical functionality of four ball joints and a linear drive, with solid body joints being used exclusively.
Weitere Merkmale der Erfindung werden aus der Beschreibung erfindungsgemäßer Ausführungsformen zusammen mit den Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen ersichtlich. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllen.Further features of the invention will become apparent from the description of embodiments according to the invention together with the claims and the accompanying drawings. Embodiments according to the invention can fulfill individual features or a combination of several features.
Im Rahmen der Erfindung sind Merkmale, die mit „insbesondere“ oder „vorzugsweise“ gekennzeichnet sind, als fakultative Merkmale zu verstehen.In the context of the invention, features that are identified with “in particular” or “preferably” are to be understood as optional features.
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei bezüglich aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich auf die Zeichnungen verwiesen wird. Es zeigen:
-
1 eine schematische und vereinfachte Schnittansicht einer hydraulischen Verfahreinrichtung und -
2 eine schematisch und vereinfachte perspektivische Darstellung einer Positioniereinrichtung, umfassend drei nach der Art eines Dreibeins angeordnete hydraulische Verfahreinrichtungen.
-
1 a schematic and simplified sectional view of a hydraulic displacement device and -
2 a schematic and simplified perspective illustration of a positioning device, comprising three hydraulic displacement devices arranged in the manner of a tripod.
In den Zeichnungen sind jeweils gleiche oder gleichartige Elemente und/oder Teile mit denselben Bezugsziffern versehen, so dass von einer erneuten Vorstellung jeweils abgesehen wird.In the drawings, the same or similar elements and / or parts are provided with the same reference numerals, so that they are not introduced again in each case.
In dem Summenvolumen ist eine inkompressible hydraulische Flüssigkeit vorhanden, beispielsweise ein Hydrauliköl oder Alkohol. Das hydraulische Verstellelement
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Antriebselement
Die hydraulische Verfahreinrichtung
Der Membran-Hubstempel
Sämtliche Komponenten des Membran-Hubstempels
Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entnehmenden sowie auch einzelne Merkmale, die in Kombination mit anderen Merkmalen offenbart sind, werden allein und in Kombination als erfindungswesentlich angesehen. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können durch einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllt sein.All of the features mentioned, including those that can be taken from the drawings alone and also individual features that are disclosed in combination with other features, are considered to be essential to the invention alone and in combination. Embodiments according to the invention can be fulfilled by individual features or a combination of several features.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 22
- hydraulische Verfahreinrichtunghydraulic traversing device
- 44th
- Membran-HubstempelMembrane lifting ram
- 66th
- hydraulisches Verstellelementhydraulic adjustment element
- 88th
- ArbeitsvolumenVolume of work
- 1010
- VerbindungsleitungConnecting line
- 1212th
- KammervolumenChamber volume
- 1414th
- Kammerchamber
- 1616
- LeitungsvolumenLine volume
- 1818th
- FaltenbalgBellows
- 2020th
- Innenrauminner space
- 2222nd
- AntriebselementDrive element
- 2424
- EndhalterungEnd bracket
- 2626th
- Tischtable
- 2828
- StirnseiteFront side
- 3030th
- KopfseiteHead side
- 3232
- DichtungenSeals
- 3434
- GrundkörperBase body
- 3636
- Lagercamp
- 4040
- PositioniereinrichtungPositioning device
- 4242
- Halterholder
- 4444
- TragstrukturSupport structure
- 4646
- FeinpositioniereinrichtungFine positioning device
- 4848
- ProbenhalterSample holder
- 5050
- Objektobject
- 5252
- Synchrotronstrahl Synchrotron beam
- AA.
- AntriebsrichtungDrive direction
- HH
- HubrichtungStroke direction
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 19963194 A1 [0003]DE 19963194 A1 [0003]
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-
2020
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Patent Citations (1)
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DE19963194A1 (en) | 1999-12-27 | 2001-07-12 | Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt | Computer-controlled positioning unit, for objects or tissues to be treated by ultrasound; has linear drive to tip at least three legs arranged in tripod and fixed at corners of equilateral triangle |
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