DE202008005648U1

DE202008005648U1 - Breadbord

Info

Publication number: DE202008005648U1
Application number: DE202008005648U
Authority: DE
Original assignee: Max Planck Gesellschaft zur Foerderung der Wissenschaften eV
Current assignee: Max Planck Gesellschaft zur Foerderung der Wissenschaften eV
Priority date: 2008-04-08
Filing date: 2008-04-08
Publication date: 2008-07-17
Anticipated expiration: 2018-04-09
Also published as: EP2108988A1; WO2009124673A3; WO2009124673A2; US8303313B2; WO2009124673A8; EP2185964A2; EP2185964B1; US20110028007A1

Abstract

Breadboard (1) zur Halterung von Bauteilen, insbesondere optischen Bauteilen, mit:
a) einer oberen Platte (2) zur Halterung der Bauteile auf der oberen Platte (2),
b) einer unteren Platte (3), die im Wesentlichen parallel zu der oberen Platte (2) in einem bestimmten Abstand unter der oberen Platte (2) angeordnet ist, und
c) mindestens einem Abstandshalter (4; 8), der zwischen der oberen Platte (2) und der unteren Platte (3) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
d) der Abstandshalter (4; 8) im Wesentlichen aus einem faserverstärkten Material besteht.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Breadboard zum Montieren von Bauteilen, insbesondere optischen Bauteilen.
Hintergrund der Erfindung
Breadboards werden zum Aufbau von optischen Experimenten oder anderen Laborexperimenten eingesetzt, bei denen die Position und die Ausrichtung der auf dem Breadboard montierten Bauteile sehr genau sein muss, da selbst kleine Positionsungenauigkeiten oder geometrische Fehlplatzierungen, die durch Vibrationen oder thermische Spannungen im dem Breadboard verursacht werden, zu einem vollständigen Fehlschlag eines Experiments führen können. Die herkömmlichen Breadboards bestehen im Allgemeinen aus zwei parallelen Stahlplatten mit einer Wabenstruktur aus Stahl, die zwischen die beiden Stahlplatten eingelegt ist. Die Wabenstruktur sorgt für eine hohe mechanische Steifheit und verhindert dadurch eine Verbiegung des Breadboards und eine Fehlausrichtung der Bauteile auf dem Breadboard.
Ein Nachteil der vorstehend erwähnten herkömmlichen Breadboards aus Stahl ist das hohe Gewicht.
Ein weiterer Nachteil der herkömmlichen Breadboards ist die unbefriedigende Genauigkeit hinsichtlich der Positionierung der optischen Bauteile, die auf dem Breadboard montiert werden. Die unbefriedigende Genauigkeit wird durch die typischerweise angewendeten Herstellungstechnologien verursacht sowie durch eine thermische Dehnung der Stahlplatten und der Wabenstruktur aus Stahl.
Weiterhin ist ein optischer Tisch offenbart in ROHLOFF, Ralf Rainer et al.: "CFRP structure for the LBT instrument LINC-NIRVANA", Optomechanical Technologies for Astronomy, 2006, Vol. 6273, 1–12. Der in dieser Veröffentlichung offenbarte optische Tisch umfasst zwei parallele, flache, aus kohlefaserverstärktem Kunststoff (CFRP: carbon fibre reinforced plastics) hergestellte Platten und eine Aluminium-Wabenstruktur, die zwischen die CFRP-Platten eingelegt ist. Die Aluminium-Wabenstruktur führt jedoch ebenfalls zu einem hohen Gewicht des optischen Tisches.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist deshalb ein Ziel der Erfindung, ein verbessertes Breadboard bereitzustellen mit einer verbesserten Genauigkeit, einem geringeren Gewicht, einer besseren Schwingungsdämpfungseigenschaft und thermischen Stabilität in Bezug auf die Positionierung der Bauteile auf dem Breadboard.
Dieses Ziel wird durch ein Breadboard entsprechend dem unabhängigen Anspruch gelöst.
Die Erfindung umfasst die allgemeine technische Lehre, ein faserverstärktes Material (z. B. CFRP) für den Abstandshalter (z. B. eine Wabenstruktur) zu verwenden, welche zwischen die obere Platte und die untere Platte des Breadboards eingelegt wird.
Die Platten des Breadboards können eine Dicke im Bereich zwischen 1 mm und 5 mm haben, obwohl die Erfindung nicht auf diesen Parameterbereich beschränkt ist.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Breadboard genau zwei Platten auf, nämlich eine obere Platte und eine untere Platte, wobei der Abstandshalter (z. B. eine Wabenstruktur) zwischen die beiden Platten eingelegt ist.
In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Breadboard drei Platten auf, nämlich eine obere Platte, eine untere Platte und eine Zwischenplatte, die zwischen der oberen Platte und der unteren Platte angeordnet ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist mindestens ein Abstandshalter angeordnet sowohl zwischen der oberen Platte und der Zwischenplatte als auch zwischen der Zwischenplatte und der unteren Platte.
Mit anderen Worten ist das Breadboard gemäß der Erfindung nicht auf eine bestimmte Anzahl von parallelen Platten beschränkt, welche durch die faserverstärkten Abstandshalter untereinander verbunden sind.
Es sollte weiterhin auch erwähnt werden, dass der Abstandshalter zwischen den benachbarten Platten des Breadboards eine herkömmliche Wabenstruktur sein kann.
Alternativ können die Abstandshalter zwischen den benachbarten Platten des Breadboards hohle Rohre oder massive Stäbe sein, die im Wesentlichen rechtwinklig zu den benachbarten Platten ausgerichtet sind.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist mindestens eine der Platten eine Sandwich-Platte, die eine obere Lage, eine untere Lage und eine Zwischenlage aufweist, die zwischen die obere Lage und die untere Lage eingelegt ist, wobei die Zwischenlage mechanische Schwingungen stärker dämpft als die obere Lage und die untere Lage. Beispielsweise können die obere Lage und die untere Lage dünne CFRP-Platten sein, während die Zwischenlage eine Folie sein kann, die aus einem viskoelastischen dämpfenden Polymer besteht, beispielsweise das viskoelastisch-dämpfende Polymer, das von der Firma 3M^TM unter der Marke 110^TM verkauft wird.
Die schwingungsdämpfende Zwischenlage der Platten kann eine Dicke im Bereich zwischen 0,1 mm und 2 mm haben, obwohl die Erfindung nicht auf diesen Parameterbereich beschränkt ist.
Weiterhin kann die obere und die untere Lage der Sandwich-Struktur der Platten eine Dicke im Bereich zwischen 1 mm und 5 mm haben, obwohl die Erfindung nicht auf diesen Parameterbereich beschränkt ist.
Das Breadboard weist vorzugsweise mehrere Befestigungselemente (z. B. gerändelte Schrauben mit einem Innengewinde zur Montage der Bauteile) auf, um die Bauteile an der Oberseite der oberen Platte des Breadboards zu befestigen. In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst das Breadboard auch an der unteren Platte mehrere Befestigungselemente zur Befestigung der Bauteile an der Unterseite der unteren Platte. Das Breadboard kann deshalb entweder für eine einseitige Montage der Bauteile angepasst sein oder für eine beidseitige Montage der Bauteile.
Die Befestigungselemente sind vorzugsweise an der oberen Platte bzw. an der unteren Platte festgeklebt.
Weiterhin sind die Befestigungselemente vorzugsweise auch an den Abstandshaltern festgeklebt. Dies ist vorteilhaft, da dies zwei Klebeverbindungen bereitstellt, die Kräfte in verschiedenen Richtungen aufnehmen können, wodurch die Steifigkeit des Breadboards verbessert wird.
Weiterhin sind die Befestigungselemente vorzugsweise in Bezug auf die Oberseite der oberen Platte angehoben, wodurch eine Verunreinigung der Befestigungselemente und der inneren Bauteile des Breadboards verhindert wird.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung bestehen die Befestigungselemente jeweils aus einer Schraube, insbesondere einer Rändelschraube mit einem Innengewinde zur Aufnahme einer Befestigungsschraube des entsprechenden Bauteils. Die Bauteile können deshalb auf dem Breadboard montiert werden, indem die Befestigungsschrauben der Bauteile in die Innengewinde der Befestigungselemente eingeschraubt werden.
Weiterhin umfassen die Befestigungselemente des Breadboards vorzugsweise eine Oberseite, die durch Schleifen oder Fräsen der Oberseite der Befestigungselemente nivelliert ist, so dass die Positionierungsgenauigkeit in vertikaler Richtung verbessert wird. Es ist bereits erwähnt worden, dass die Abstandshalter zwischen den benachbarten Platten hohle Rohre oder massive Stäbe sein können im Gegensatz zu herkömmlichen Wabenstrukturen. In einem solchen Fall gibt es vorzugsweise mehrere Abstandshalter (z. B. Rohre oder Stäbe), die räumlich verteilt zwischen der oberen Platte und der unteren Platte angeordnet sind, wobei die Abstandshalter jeweils die obere Platte mit der unteren Platte verbinden, z. B. durch Verkleben des Abstandshalters mit einem Befestigungselement.
In diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung können die einzelnen Abstandshalter unterschiedliche Schwingungseigenschaften haben, die an die Schwingungseigenschaften der Bauteile angepasst sind, die auf dem Breadboard montiert sind, so dass das gesamte Schwingungsverhalten des Breadboards mit den montierten Bauteilen verbessert wird.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die obere Platte ein Raster von Befestigungselementen zur Befestigung der Bauteile (z. B. optische Bauteile) an der oberen Platte auf, wobei die einzelnen Bauteile auf dem Breadboard verschiedene Schwingungseigenschaften aufweisen, d. h. verschiedene Amplituden und/oder verschiedene Frequenzspektren. Weiterhin ist ein Raster von Abstandshaltern zwischen der oberen Platte und der unteren Platte vorgesehen, so dass jedes der Bauteile einem oder mehreren der Befestigungselemente und einem oder mehreren der Abstandshalter entspricht. In diesem Ausführungsbeispiel haben die Abstandshalter unterschiedliche Schwingungseigenschaften, wobei die Schwingungseigenschaften der Abstandshalter so an die Schwingungseigenschaften der korrespondierenden Bauteile angepasst sind, dass die mechanischen Schwingungen des Breadboards positiv beeinflusst werden, insbesondere durch Minimierung der Amplitude der Auslenkung. In diesem Ausführungsbeispiel werden die Schwingungseigenschaften der einzelnen Abstandshalter entsprechend den Schwingungseigenschaften der Bauteile auf dem Breadboard eingestellt, so dass das gesamte Schwingungsverhalten des Breadboards verbessert wird.
Im Falle von hohlen Röhren als Abstandshalter zwischen den benachbarten Platten ist es bevorzugt, hohle Röhren zu verwenden, die an ihrem unteren Ende offen sind, so dass die hohlen Röhren einen Durchlass für Schmutz bilden.
Die Befestigungselemente (z. B. Rändelschrauben) weisen vorzugsweise einen Kopf auf, der auf der Oberseite der oberen Platte aufliegt, wobei die Unterseite des Kopfs mit der Oberseite der oberen Platte verklebt ist. Weiterhin weisen die Befestigungselemente vorzugsweise jeweils einen Schaft auf, der in die hohlen Röhren eingeführt ist, wobei die äußere Umfangsfläche des Schafts der Befestigungselemente mit der Innenfläche der Röhren verklebt ist. Mit anderen Worten sind die Befestigungselemente nicht nur mit der oberen Platte des Breadboards verklebt, sondern auch mit den hohlen Röhren, wodurch die Steifigkeit des Breadboards verbessert wird.
Es wurde bereits erwähnt, dass die Schwingungseigenschaften der Abstandshalter (z. B. hohle Röhren) entsprechend den Schwingungseigenschaften der Bauteile auf dem Breadboard eingestellt werden können. Diese Einstellung kann durch zusätzliche Dämpfungselemente erreicht werden, die an den Abstandshaltern befestigt werden. Beispielsweise können die Dämpfungselemente herkömmliche Viskosedämpfer sein, die in die hohlen Röhren eingeführt werden. Weiterhin können die Schwingungseigenschaften der Abstandshalter durch zusätzliche Schwingungsmassen eingestellt werden, die an den einzelnen Abstandshalter befestigt werden.
In dem vorstehend erwähnten Ausführungsbeispiel der Erfindung, das hohle Röhren oder massive Stäbe zwischen den benachbarten Platten verwendet, ist der Zwischenraum zwischen den benachbarten Platten im Allgemeinen hohl. Der Zwischenraum zwischen den benachbarten Platten kann deshalb seitlich durch eine Seitenwand abgedeckt sein. Es ist jedoch alternativ auch möglich, den Zwischenraum zwischen den benachbarten Platten seitlich unabgedeckt zu lassen.
Ein großer Vorteil des Breadboards der Erfindung ist die verbesserte Genauigkeit durch eine größere thermische Stabilität in Bezug auf die Positionierung von beispielsweise optischen Bauteilen auf dem Breadboard, was durch die geringere thermische Dehnung von CFRP im Vergleich zu Stahl verursacht wird, der herkömmlicherweise zur Herstellung der Wabenstrukturen des Breadboards verwendet wird. Die obere Platte, die untere Platte, die Zwischenplatte und/oder der bzw. die Abstandshalter bestehen deshalb vorzugsweise aus einem Material mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten von weniger als 10·10^–6K^–1, 2·10^–6K^–1 oder 1·10^–6K^–1.
Weiterhin weisen die Bauteile auf dem Breadboard vorzugsweise eine seitliche und/oder vertikale Fehlausrichtung von weniger als 100 μm oder weniger als 50 μm auf.
Weiterhin weist das Breadboard gemäß der Erfindung vorzugsweise eine seitliche Ausdehnung von mehr als 20 cm, 50 cm, 1 m, 2 m oder 3 m auf. Diese relativ großen Abmessungen des Breadboards werden durch die Steifigkeit und das geringe Gewicht von CFRP möglich gemacht.
Ferner ist das Breadboard vorzugsweise flach, wodurch es eine ebene Oberseite und/oder eine ebene Unterseite bereitstellt, so dass die Bauteile in einer gemeinsamen Ebene angeordnet werden können. Alternativ kann das Breadboard eine Freiform mit gekrümmten Oberflächen aufweisen.
Darüber hinaus kann das Breadboard aufgrund seines geringeren Gewichts einfacher horizontal, vertikal oder in jedem Winkel in Bezug auf die Schwerkraft angeordnet werden.
Es sollte weiterhin bemerkt werden, dass die Erfindung nicht auf ein Breadboard ohne die Bauteile (z. B. optische Bauteile) beschränkt ist. Vielmehr bezieht sich die Erfindung auch auf eine Breadboard-Anordnung, welche das vorstehend erwähnte Breadboard zusammen mit mehreren optischen, mechanischen, elektrischen und/oder elektronischen Bauteilen umfasst, die auf dem Breadboard montiert sind.
Weiterhin verwendet die Erfindung vorzugsweise eine besondere Technik zur Anbringung der Befestigungselemente an dem Breadboard. Diese Technik umfasst den Schritt des Bohrens von Bohrungen in das Breadboard, wobei die Bohrungen in Bezug auf den Schaft der Befestigungselemente ein Übermaß aufweisen. Dann werden die Befestigungselemente in die Bohrungen an der Oberseite des Breadboards und/oder an der Unterseite des Breadboards eingesetzt. Aufgrund des Übermaßes der Bohrungen können die Befestigungselemente innerhalb der Bohrungen in seitlicher Richtung neu positioniert werden. In einem nächsten Schritt wird eine Schablone angewendet, um die seitliche und/oder vertikale Position der Befestigungselemente innerhalb der Bohrungen zu justieren, wobei die Schablone die seitliche Position der Befestigungselemente auf dem Breadboard definiert.
Weiterhin werden die Befestigungselemente vorzugsweise durch Schleifen oder Fräsen der Oberseite der Befestigungselemente nivelliert. Vor diesem Schritt wird vorzugsweise eine Referenzebene generiert, indem Basiselemente an der Unterseite des Breadboards nivelliert werden, was durch Abschleifen oder Fräsen der Oberseite der Basiselemente bewerkstelligt werden kann.
Die Basiselemente bilden eine Schnittstelle des Breadboards für angrenzende Strukturen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1A zeigt eine Perspektivansicht eines Breadboards gemäß der Erfindung zur Montage optischer Bauteile.
1B zeigt eine andere Perspektivansicht des Breadboards von unten.
1C zeigt einen Querschnitt des Breadboards gemäß den 1A und 1B.
1D zeigt einen Querschnitt des Breadboards, das zusätzlich eine Wabenstruktur aufweist.
2 zeigt eine Perspektivansicht eines anderen Ausführungsbeispiels eines Breadboards gemäß der Erfindung mit einer Wabenstruktur.
3A–3B verdeutlichen die hochgenaue Positionierung der Befestigungselement in dem Breadboard unter Verwendung einer Schablone.
4 zeigt einen Querschnitt einer Platte des Breadboards in Form einer Sandwich-Anordnung, die aus zwei CFRP-Lagen und einer schwingungsdämpfenden Folie besteht, die zwischen die beiden Lagen eingelegt ist.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Im Folgenden wird Bezug genommen auf die 1A–1C, die ein erstes Ausführungsbeispiel eines Breadboards 1 zeigen, das beispielsweise zur Montage optischer Bauteile verwendet werden kann.
Das Breadboard 1 weist eine obere Platte 2 und eine untere Platte 3 auf, die beide plattenförmig sind und aus kohlefaserverstärktem Kunststoff (CFRP: carbon fibre reinforced plastics) bestehen. Die obere Platte 2 und die untere Platte 3 haben jeweils eine Dicke von 3,2 mm obwohl andere Werte für die Dicke der oberen Platte 2 und der unteren Platte 3 möglich sind.
Die obere Platte 3 und die untere Platte 3 sind parallel zueinander ausgerichtet und mechanisch durch mehrere Abstandshalter 4 untereinander verbunden, die jeweils aus einer hohlen Röhre bestehen, die aus CFRP hergestellt ist.
An der Oberseite des Breadboards 1 sind mehrere Befestigungselemente 5 in Form von z. B. Rändelschrauben angeordnet, um optische Bauteile oder andere Bauteile auf dem Breadboard 1 zu montieren.
Die Befestigungselemente weisen jeweils ein Innengewinde auf, so dass die optischen Bauteile in das Innengewinde der Befestigungselemente 5 eingeschraubt werden können.
Weiterhin weisen die Befestigungselemente 5 jeweils einen Kopf auf, der auf der Oberseite der oberen Platte 2 ruht, wobei der Kopf der Befestigungselemente 5 mit der Oberseite der oberen Platte 2 verklebt ist.
Darüber hinaus weisen die Befestigungselemente 5 jeweils einen Schaft (in den 1A–1C nicht sichtbar) auf, der in die Abstandshalter 4 eingeführt ist, wobei die äußere Umfangsfläche des Schafts der Befestigungselemente 5 mit der Innenfläche der röhrenförmigen Abstandshalter 4 verklebt ist.
Die Befestigungselemente 5 sind deshalb auf zwei unterschiedliche Arten mit dem Breadboard 1 verklebt, was die Steifigkeit des Breadboards 1 verbessert.
An der Unterseite des Breadboards 1 befinden sich vier Basiselemente 6 in den Ecken der unteren Platte 3. Die Basiselemente 6 dienen als Abstützpunkte und definieren gemeinsam eine Referenzebene für die Befestigungselemente 5. Die Basiselemente 6 werden deshalb durch Schleifen oder Fräsen der Basiselemente 6 nivelliert, um eine hochgenaue Referenzebene zu definieren. Dann werden die Befestigungselemente 5 an der Oberseite des Breadboards 1 nivelliert, indem die Oberseite der Befestigungselemente 5 geschliffen oder gefräst wird.
Es sollte weiterhin erwähnt werden, dass der Zwischenraum zwischen der oberen Platte 2 und der unteren Platte 3 hohl ist und – als eine Option – seitlich von einer Seitenwand 7 abgedeckt sein kann.
Ein Vorteil des Breadboards 1 ist das geringe Gewicht im Vergleich zu herkömmlichen Breadboards, die aus Stahl hergestellt sind, da CFRP bei vergleichbarer Festigkeit eine wesentlich geringere Dichte aufweist.
Ein weiterer Vorteil des Breadboards 1 ist die verbesserte thermische Stabilität, da das zur Herstellung der oberen Platte 2, der unteren Platte 3 und der Abstandshalter 4 verwendete CFRP einen Wärmeausdehnungskoeffizienten nahe Null aufweist. Die Genauigkeit der Positionierung der Befestigungselemente 5 und damit auch die Genauigkeit der Positionierung der optischen Bauteile auf dem Breadboard 1 wird deshalb durch thermische Effekte nicht beeinflusst.
1D zeigt einen Querschnitt eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung, das dem Ausführungsbeispiel gemäß den 1A–1C ähnlich ist, so dass auf die obige Beschreibung Bezug genommen wird.
Ein Unterscheidungsmerkmal dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass es zwischen der oberen Platte 2 und der unteren Platte 3 eine Wabenstruktur 8 gibt, wobei die Wabenstruktur 8 die Abstandshalter 4 umgibt. Die Wabenstruktur 8 liefert eine zusätzliche Steifheit für das Breadboard 1.
2 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung, das ähnlich den vorstehend illustrierten Ausführungsbeispielen ist, so dass auf die obige Beschreibung Bezug genommen wird.
Ein Unterscheidungsmerkmal dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass es keine röhrenförmigen Abstandshalter 4 zwischen der oberen Platte 2 und der unteren Platte 3 gibt. Stattdessen gibt es die Wabenstruktur 8, die aus faserverstärktem Kunststoff hergestellt ist.
Es wird nun Bezug genommen auf die 3A–3C, welche die hochgenaue Positionierung der Befestigungselemente 5 in dem Breadboard 1 verdeutlichen. Zum Zwecke der Verdeutlichung sind die röhrenförmigen Abstandshalter 4 nicht dargestellt, so dass es zwischen der oberen Platte 2 und der unteren Platte 3 des Breadboards 1 lediglich die Wabenstruktur 8 gibt.
Zunächst werden Sackbohrungen in das Breadboard 1 gebohrt, um die Befestigungselemente 5 aufzunehmen. Es ist zu bemerken, dass diese Bohrungen ein Übermaß aufweisen in Bezug auf die Befestigungselemente 5, so dass die Befestigungselemente 5 innerhalb der Bohrungen noch in seitlicher Richtung neu positioniert werden können.
Dann wird eine Schablone 9 über dem Breadboard 1 positioniert, wobei die Schablone 9 eine Anzahl von Bohrungen aufweist, welche die gewünschte Position der Befestigungselemente 5 auf dem Breadboard 1 definieren.
In einem nächsten Schritt werden Schulterschrauben 10 durch die Bohrungen in der Schablone 9 eingeführt und in die Innengewinde der Befestigungselemente eingeschraubt, die in die obere Platte eingesetzt wurden, wodurch die Befestigungselemente 5 genau positioniert werden.
Dann werden die Befestigungselemente 5 mit der oberen Platte 2 auf zwei verschiedene Arten verklebt.
Zunächst wird die Unterseite des Kopfes der Befestigungselemente 5 mit der Oberseite der oberen Platte 2 verklebt.
Ferner weisen die Befestigungselemente 5 einen Schaft 12 auf, der eine äußere Umfangsfläche 13 aufweist, die mit der Wabenstruktur 8 verklebt wird.
schließlich werden die Schrauben 10 gelöst und die Schablone 9 wird von dem Breadboard 1 entfernt.
Schließlich zeigt 4 einen Querschnitt der oberen Platte 2, die aus einer oberen Lage 14 und einer unteren Lage 15 besteht, die beide aus CFRP hergestellt sind. Ferner ist eine schwingungsdämpfende Folie 16 zwischen die obere Lage 14 und die untere Lage 15 der oberen Platte 2 eingelegt. Es sollte weiter bemerkt werden, dass die untere Platte 3 des Breadboards eine ähnliche Sandwich-Anordnung aufweist.
In diesem Ausführungsbeispiel ist die schwingungsdämpfende Folie 16 eine Folie, die von der Firma 3M^TM unter der Marke 110^TM verkauft wird, wobei die Folie 16 eine Dicke von d2 = 0,05 mm aufweist. Es können jedoch andere Typen von schwingungsdämpfenden Folien anstelle der Folie 16 verwendet werden.
Die obere Lage 14 hat eine Dicke von mindestens d1 = 0,6 mm und die untere Lage 15 hat eine Dicke von mindestens d3 = 0,6 mm.
Für den Fachmann sind aus der vorliegenden ausführlichen Offenbarung vielfältige Modifikationen und Abwandlungen innerhalb des Geistes und des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung ersichtlich.

1: Breadboard
2: Obere Platte
3: Untere Platte
4: Abstandshalter
5: Befestigungselement
6: Basiselement
7: Seitenwand
8: Wabenstruktur
9: Schablone
10: Schulterschraube
11: Oberseite
12: Schaft
13: Umfangsfläche des Schafts
14: Obere Lage
15: Untere Lage
16: Schwingungsdämpfende Folie

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

- Ralf Rainer et al.: "CFRP structure for the LBT instrument LINC-NIRVANA", Optomechanical Technologies for Astronomy, 2006, Vol. 6273, 1–12 [0005]

Claims

Breadboard (1) zur Halterung von Bauteilen, insbesondere optischen Bauteilen, mit: a) einer oberen Platte (2) zur Halterung der Bauteile auf der oberen Platte (2), b) einer unteren Platte (3), die im Wesentlichen parallel zu der oberen Platte (2) in einem bestimmten Abstand unter der oberen Platte (2) angeordnet ist, und c) mindestens einem Abstandshalter (4; 8), der zwischen der oberen Platte (2) und der unteren Platte (3) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass d) der Abstandshalter (4; 8) im Wesentlichen aus einem faserverstärkten Material besteht.
Breadboard (1) gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch: a) eine Zwischenplatte, die zwischen der oberen Platte (2) und der unteren Platte (3) im Wesentlichen parallel zu der oberen Platte (2) und der unteren Platte (3) angeordnet ist, wobei die Zwischenplatte im Wesentlichen aus einem faserverstärkten Material besteht, und b) mindestens einem Abstandshalter (4; 8), der zwischen der oberen Platte (2) und der Zwischenplatte angeordnet ist, und c) mindestens einem Abstandshalter (4; 8), der zwischen der Zwischenplatte und der unteren Platte (3) angeordnet ist.
Breadboard (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Platte (2), die untere Platte (3), die Zwischenplatte und/oder der Abstandshalter (4; 8) im Wesentlichen aus kohlefaserverstärktem Kunststoff besteht.
Breadboard (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Platte (2), die untere Platte (3) und/oder die Zwischenplatte eine Sandwichplatte ist mit: a) einer oberen Lage (14) und b) einer unteren Lage (15) und c) einer Zwischenlage (16), die zwischen der oberen Lage (14) und der unteren Lage (15) angeordnet ist, wobei die Zwischenlage (16) mechanische Schwingungen stärker dämpft als die obere Lage (14) und die untere Lage (15).
Breadboard (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass a) die obere Platte (2) mehrere Befestigungselemente (5) aufweist, um die Bauteile an der Oberseite der oberen Platte (2) zu befestigen, und/oder b) die untere Platte (3) mehrere Befestigungselemente (5) aufweist, um die Bauteile an der Unterseite der unteren Platte (3) zu befestigen.
Breadboard (1) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass a) die Befestigungselemente (5) an der oberen Platte (2) oder der unteren Platte (3) festgeklebt sind, und/oder b) die Befestigungselemente an den Abstandshaltern (4; 8) festgeklebt sind und/oder c) die Befestigungselemente (5) relativ zu der Oberseite der oberen Platte (2) und/oder zu der Oberseite der unteren Platte (3) angehoben sind, und/oder d) die Befestigungselemente (5) jeweils eine Schraube, insbesondere eine Rändelschraube, aufweisen mit einem Innengewinde zur Aufnahme einer Befestigungsschraube des entsprechenden Bauteils, und/oder e) die Befestigungselemente (5) eine Oberseite aufweisen, die durch Schleifen oder Fräsen der Oberseite der Befestigungselemente (5) nivelliert ist.
Breadboard (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass a) mehrere Abstandshalter (4; 8) vorgesehen sind, die zwischen der oberen Platte (2) und der unteren Platte (3) räumlich verteilt sind und jeweils die obere Platte (2) mit der unteren Platte (3) verbinden, b) die Abstandshalter (4; 8) unterschiedliche Schwingungseigenschaften aufweisen.
Breadboard (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass a) die obere Platte (2) ein Raster von Befestigungselementen (5) aufweist, um die Bauteile an der oberen Platte (2) zu befestigen, b) die Bauteile an den Befestigungselementen (5) angebracht sind, c) die Bauteile unterschiedliche Schwingungseigenschaften aufweisen, d) es ein Raster von Abstandshaltern (4; 8) zwischen der oberen Platte (2) und der unteren Platte (3) gibt, so dass jedes der Bauteile einem oder mehreren der Befestigungselemente (5) und einem oder mehreren der Abstandshalter (4; 8) entspricht, e) die Abstandshalter (4; 8) verschiedene Schwingungseigenschaften aufweisen, f) die Schwingungseigenschaften der Abstandshalter (4; 8) so an die Schwingungseigenschaften der entsprechenden Bauteile angepasst sind, dass die mechanischen Schwingungen des Breadboards (1) positiv beeinflusst werden, insbesondere durch eine Minimierung der Amplitude der Auslenkung.
Breadboard (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandshalter (4) hohle Röhren oder massive Stäbe sind, die im Wesentlichen rechtwinklig zu der oberen Platte (2) und der unteren Platte (3) ausgerichtet sind.
Breadboard (1) gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die hohlen Röhren an ihrem unteren Ende offen sind, so dass die hohlen Röhren einen Durchlass für Schmutz bilden.
Breadboard (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass a) die Befestigungselemente (5) jeweils einen Kopf aufweisen, der auf der Oberseite der oberen Platte (2) aufliegt, wobei die Unterseite des Kopfes an der Oberseite (11) der oberen Platte (2) festgeklebt ist, und/oder b) die Befestigungselemente (5) jeweils einen Kopf aufweisen, der auf der Unterseite der unteren Platte (3) aufliegt, wobei die Oberseite des Kopfes an der Unterseite der unteren Platte (3) festgeklebt ist, und/oder c) die Befestigungselemente (5) jeweils einen Schaft (12) aufweisen, der in die Abstandshalter (4; 8) eingeführt ist, wobei die äußere Umfangsfläche (13) des Schaftes (12) an der Innenfläche des Abstandshalters (4; 8) festgeklebt ist.
Breadboard (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch: a) Dämpfungselemente zur Dämpfung mechanischer Schwingungen des Breadboards (1), wobei die Dämpfungselemente an den Abstandshaltern (4; 8) befestigt sind, und/oder b) zusätzliche Schwingungsmassen zur Einstellung der Schwingungseigenschaften der Abstandshalter (4; 8), wobei die Schwingungsmassen an den Abstandshaltern (4; 8) befestigt sind.
Breadboard (1) gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungselemente viskose Dämpfer sind, die in die hohlen Röhren eingesetzt sind.
Breadboard (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandshalter (4; 8) zwischen der oberen Platte (2) und der unteren Platte (3) eine Wabenstruktur ist.
Breadboard gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass a) der Zwischenraum zwischen der oberen Platte (2) und der unteren Platte (3) seitlich von einer Seitenwand bedeckt ist, oder b) der Zwischenraum zwischen der oberen Platte (2) und der unteren Platte (3) seitlich unbedeckt ist.
Breadboard (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass a) die obere Platte (2), die untere Platte (3), die Zwischenplatte und/oder der Abstandshalter (4; 8) aus einem Material besteht, das einen Wärmeausdehnungskoeffizienten von weniger als 10·10^–6K^–1, 5·10^–6K^–1, 2·10^–6K^–1, 1·10^–6K^–1 aufweist und/oder b) die Bauteile eine seitliche und/oder vertikale Fehlausrichtung von weniger als 100 μm oder weniger als 50 μm aufweisen und/oder c) das Breadboard (1) eine seitliche Ausdehnung von mehr als 20 cm, 50 cm, 1 m, 2 m oder 3 m aufweist.
Breadboard (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Platte und/oder die untere Platte (3) und/oder die Zwischenplatte im Wesentlichen aus einem faserverstärktem Material besteht, insbesondere kohlefaserverstärktem Kunststoff.
Breadboard-Anordnung, insbesondere Messanordnung, mit: a) einem Breadboard (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche und b) mehreren optischen, mechanischen, elektrischen und/oder elektronischen Bauteilen, die auf dem Breadboard (1) montiert sind.