DE3921824C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Dämpfungssockel, mit einem feststehenden
Teil, einem Gerätetisch, Luftfedern zwischen dem feststehenden Teil und
dem Gerätetisch zur elastischen Abstützung des Gerätetisches, eine Luft
zufuhreinrichtung in Verbindung mit dem Innenraum der ersten und zweiten
Luftfedern, Schwingungs-Sensoren in Verbindung mit dem Gerätetisch und
einer Steuereinheit.
Ein Dämpfungssockel dieser Art ist zumindest mittelbar der JP-A 60-
1 68 933 zu entnehmen. Bei diesem bekannten Dämpfungssockel wird eine
Tischplatte von unten über Stützkonstruktionen abgestützt, die Luftfedern
enthalten.
Dämpfungssockel dieser Art sind vorgesehen zur Verhinderung waagerech
ter und senkrechter Schwingungen einer Produktionsvorrichtung. Sie werden
etwa eingesetzt bei der LSI-Produktion, der Laser-Anwendung oder derglei
chen zur Abstützung von Vorrichtungen oder Geräten zur Herstellung höchst
präziser Teile, wie etwa Halbleiter oder gedruckter Schaltungen. Der Dämp
fungssockel absorbiert Vibrationen, die sich durch Erdbeben ergeben kön
nen, oder Mikro-Schwingungen aufgrund vorbeifahrender Fahrzeuge, die sich
über den Boden oder eine andere Unterlage übertragen, so daß Schwingungen
des Tisches, der die Produktionsvorrichtung aufnimmt, verhindert werden.
In einer LSI-Produktionsanlage, bei der Laser-Anwendung oder dergleichen
ist es notwendig, Mikro-Schwingungen zu unterdrücken, da selbst diese zu
fehlerhaften Produkten führen. Ein herkömmlicher Dämpfungssockel weist
Federelemente, wie etwa laminierte Gummischichten und Luftfedern auf,
die sich in vier Umfangspositionen zwischen einem Tisch zur Aufnahme des
Produktionsgerätes und dem Boden oder einer anderen Basis befinden. Diese
Federelemente stützen den Gerätetisch elastisch ab, und Luftfedern sind
besonders wirksam zur Aufnahme von Mikroschwingungen, während sie Stö
ße mildern. Der bekannte Dämpfungssockel umfaßt weiterhin Betätigungs
organe, wie etwa Linearmotoren, die zwischen dem Gerätetisch und der Ba
sis sowie in verschiedenen Positionen der Federelemente angeordnet sind.
Eine Steuerung erfolgt über die Betätigungsorgane entsprechend den
Schwingungen des Gerätetisches, dessen Schwingungen überwacht werden.
Bei dem herkömmlichen Dämpfungsockel umfassen die Federelemente zur
Milderung von Stößen aufgrund von Schwingungen und die Betätigungsorgane
zur Abgabe der Steuerimpulse getrennte Bauteile, die in verschiedenen
Positionen angeordnet sind. Dies erfordert eine sehr aufwendige Montage des
Gerätetisches und des Dämpfungssockels. Weiterhin müssen Zwischenräume
zwischen dem Gerätetisch und der Basis zur Unterbringung der genannten
Teile freigehalten werden, so daß die gesamte Dämpfungskonstruktion
sperrig ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen kompakten Dämpfungs
sockel zu schaffen, der wirksam die Übertragung von Schwingungen auf
grund von Erdbeben oder Mikroschwingungen aufgrund vorbeifahrender Fahr
zeuge oder dergleichen von der Basis auf den auf dieser abgestützten Gerä
tetisch unterdrückt, und zwar in beiden waagerechten Dimensionen und in
senkrechter Richtung.
Der erfindungsgemäße Dämpfungssockel soll die Möglichkeit bieten, den In
nendruck der Luftfedern wirtschaftlich und umweltverträglich, d.h. mit ge
ringem Geräusch und geringer Staubentwicklung zu ermöglichen.
Weiterhin soll ein Dämpfungssockel geschaffen werden, der Schwingungen
des Gerätetisches zuverlässig unterdrückt und steuert und für Gerätetische
beliebiger Form einsetzbar ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist der erfindungsgemäße Dämpfungssockel da
durch gekennzeichnet, daß Stützglieder vorgesehen sind, die durch den
feststehenden Teil über senkrecht ausdehnbare und zusammenziehbare er
ste Luftfedern abgestützt werden und den Gerätetisch in hängender Anord
nung waagerecht verschiebbar tragen, welche ersten Luftfedern in höherer
Position liegen als die Aufnahmefläche des Gerätetisches, daß waagerecht
ausdehnbare und zusammenziehbare zweite Luftfedern zwischen dem fest
stehenden Teil und dem Gerätetisch vorgesehen sind, daß die Luftzufuhrein
richtung mit dem Innenraum der ersten und zweiten Luftfedern in Verbin
dung steht, und daß die Steuereinheit derart ausgebildet ist, daß sie ent
sprechend den durch die Sensoren abgetasteten Schwingungen von der Luft
zufuhreinrichtung in die Innenräume der ersten und zweiten Luftfedern ein
leitet.
Bei der beschriebenen Ausführungsform liegen die ersten und zweiten Luftfe
dern zwischen den stationären Teilen und den Stützgliedern und zwischen den
stationären Teilen und dem Gerätetisch. Die ersten und zweiten Luftfedern
stützen den Gerätetisch elastisch ab und unterdrücken senkrechte und waage
rechte Schwingungen. Die Luftzufuhr zu den Innenräumen der ersten und zwei
ten Luftfedern wird so gesteuert, daß Steuerkräfte auf den Gerätetisch über
die Luftfedern ausgeübt werden. Die Schwingungen des Gerätetisches werden
auf diese Weise unterdrückt und gesteuert.
Da die Luftfedern, die den Gerätetisch elastisch abstützen, zur Aufbringung
von Kräften auf den Gerätetisch verwendet werden, indem die Luftzufuhr zum
Inneren der Luftfedern entsprechend gesteuert wird, wird die Montage wesent
lich vereinfacht, verglichen mit ersten und zweiten Luftfedern und unabhängi
gen Betätigungsorganen. Ferner wird der benötigte Raum verringert, so daß
eine kompakte Konstruktion entsteht.
Der Gerätetisch ist an den Stützgliedern hängend angeordnet, und die Angriffs
positionen der ersten Luftfedern liegen oberhalb der Höhe der Aufnahmefläche
des Gerätetisches. Wenn verschiedene Geräte auf den Gerätetisch gestellt
werden, liegt der Schwerpunkt des gesamten schwingenden Systems, in bezug
auf die Höhe, in der Nähe der Angriffspositionen der Luftfedern. Dadurch ergibt
sich in senkrechter Richtung eine gut ausbalancierte Abstützung des gesamten
schwingenden Systems, und die Steuerkräfte können wirksam angebracht wer
den. Die senkrechten Schwingungen des Gerätetisches werden zuverlässig un
terdrückt und gesteuert.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteran
sprüchen.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand
der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 ist eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Dämpfungs
sockel;
Fig. 2 ist eine zugehörige Vorderansicht;
Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht;
Fig. 4 ist ein Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3;
Fig. 5 ist eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung des
Dämpfungskonzepts bei senkrechten Schwingungen;
Fig. 6 ist ein Schnitt entlang der Linie VI-VI in Fig. 3;
Fig. 7 ist eine vergrößerte Vorderansicht eines Hauptbereichs;
Fig. 8 ist eine Seitenansicht des in Fig. 7 gezeigten Hauptbereichs;
Fig. 9 ist ein Schnitt entlang der Linie IX-IX in Fig. 7;
Fig. 10 ist eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung des
Dämpfungskonzepts bei waagerechten Schwingungen;
Fig. 11 ist ein senkrechter Schnitt durch ein Schaltventil;
Fig. 12 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung der Beziehung zwischen
dem elektrischen Strom und dem volumetrischen Luftstrom;
Fig. 13 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung der Druckänderungen der
beiden Luftbehälter, die miteinander über eine gedrosselte Lei
tung verbunden sind;
Fig. 14 ist eine schematische, teilweise aufgebrochene Vorderansicht
einer Luftzufuhreinrichtung entsprechend einer anderen Ausfüh
rungsform der Erfindung;
Fig. 15 ist eine teilweise geschnittene, vergrößerte Ansicht des Haupt
bereichs der Luftzufuhreinrichtung gemäß Fig. 14;
Fig. 16 ist ein Schnitt entlang der Linie XVI-XVI in Fig. 15;
Fig. 17 ist eine teilweise geschnittene Darstellung des Hauptbereichs
einer abgewandelten Hilfs-Stützeinrichtung;
Fig. 18 ist ein Schnitt entlang der Linie XVIII-XVIII in Fig. 17;
Fig. 19 ist eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform des Dämp
fungssockels;
Fig. 20 ist eine schematische, teilweise aufgebrochene Vorderansicht
eines verbesserten Ausführungsbeispiels.
Fig. 1 ist eine Draufsicht auf einen gesamten erfindungsgemäßen Dämpfungs
sockel. Fig. 2 zeigt eine Vorderansicht, Fig. 3 eine Seitenansicht und Fig. 4 einen
Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3.
Auf vier ausgewählten Positionen eines Bodens befinden sich stationäre
Stützsäulen 1. Die Stützsäulen 1 tragen ein Stützglied 3 am oberen Ende über
eine erste Luftfeder 2, die in senkrechter Richtung dehnbar und zusammenzieh
bar ist.
Die vier Stützglieder 3 bilden zwei Paare von Stützgliedern, die durch Verbin
dungsstücke 4 verbunden sind. Ein Gerätetisch 6 ist an den Stützgliedern 3 und
den Verbindungsstücken 4 über Zugstreben 5 aufgehängt und damit waagerecht
verschiebbar. Die Stützpositionen der ersten Luftfedern 2 liegen oberhalb der
Aufnahmefläche F des Gerätetisches 6. Nicht gezeigte Stiftgelenke befinden
sich an den Verbindungspunkten 7 zwischen den Zugstreben 5 und dem Geräte
tisch 6. Jedes Stiftgelenk umfaßt einen an einem Ende zugespitzten Stift und
eine den Stift aufnehmende, gekrümmte Fläche am anderen Ende. Daraus ergibt
sich die Möglichkeit, daß sich der Gerätetisch 6 beliebig in zweidimensionaler
Richtung waagerecht bewegen kann.
Ein Luftbehälter 8 befindet sich zwischen den Stützsäulen 1 und den ersten
Luftfedern 2. Wie Fig. 5 zur Erläuterung des Schwingungsdämpfungseffektes
zeigt, sind der Innenraum der Luftbehälter 8 und der ersten Luftfedern 2 mit
einander durch einen Kanal 9 verbunden. Der Luftbehälter steht über ein Schalt
ventil 10 mit einem Kompressor 11 in Verbindung, der als Luftzufuhrquelle
dient. Der Gerätetisch 6 trägt Sensoren 12 zur Abtastung senkrechter Schwin
gungen und zur Übertragung eines entsprechenden Signals an eine Steuerein
heit 13. Entsprechend diesem Signal liefert die Steuereinheit 13 am Ausgang
ein Steuersignal an das Schaltventil 10. Die ersten Luftfedern 2 stützen den
Gerätetisch 6 elastisch ab und verringern Schwingungen, und sie verschieben
den Gerätetisch 6 senkrecht in bezug auf die Stützsäulen 1. Wenn der Geräte
tisch 6 vibriert, werden die ersten Luftfedern 2 ausgedehnt oder zusammenge
zogen, so daß sie eine dynamische Kraft als Steuerkraft auf den Gerätetisch 6
ausüben und den Gerätetisch 6 in absolut stationärer Stellung halten.
Im folgenden sollen Fig. 6 bis 9 erläutert werden. Fig. 6 ist ein Schnitt entlang
der Linie VI-VI in Fig. 3, Fig. 7 eine vergrößerte Vorderansicht des Hauptbe
reichs; Fig. 8 eine entsprechende Seitenansicht und Fig. 9 ein Schnitt entlang
der Linie IX-IX in Fig. 7. Der Gerätetisch 6 trägt Rahmen 15, die mit dem Tisch
über zwei Stangen 14 verbunden sind. Jeder Rahmen 15 enthält zwei zweite
Luftfedern 16, die in waagerechter Richtung ausdehnbar und zusammenziehbar
sind. Die Verbindungsstücke 4 tragen zwei Luftbehälter 17a und 17b, die an den
Verbindungsstücken mit Hilfe von Bolzen 4a befestigt sind. Die Innenräume der
Luftbehälter 17a und 17b und der zweiten Luftfedern 16 sind miteinander über
Kanäle 18 verbunden.
Die Luftbehälter 17a und 17b sind untereinander über Leitungen 19 verbunden.
Wie in Fig. 10 gezeigt ist, die das Schema einer waagerechten Schwingungs
dämpfung zeigt, ist der Kompressor 11 über ein Schaltventil 20 mit nur einem
der Luftbehälter 17a verbunden. Der Gerätetisch 6 trägt Sensoren 21 zur Abta
stung waagerechter Vibrationen und zur Übertragung eines entsprechenden
Signals an die Steuereinheit 13. Entsprechend diesem Signal liefert die Steu
ereinheit 13 am Ausgang ein Steuersignal an das Schaltventil 20. Die Luftfe
dern 16 stützen daher den Gerätetisch 6 elastisch ab und unterdrücken Schwin
gungen in waagerechter Richtung und verschieben den Gerätetisch 6 waage
recht in bezug auf die Stützsäulen 1. Wenn der Gerätetisch 6 schwingt, werden
die zweiten Luftfedern 16 ausgedehnt und zusammengezogen, so daß sie eine
dynamische Kraft auf den Gerätetisch 6 ausüben, durch die der Gerätetisch 6 in
einer absolut ortsfesten Position gehalten wird.
Fig. 11 zeigt einen senkrechten Schnitt durch die Schaltventile 10 und 20 zur
Steuerung der senkrechten und waagerechten Verschiebung des Gerätetisches
6. Jedes der Servoventile 10 und 20 umfaßt einen Ventilkörper 22 mit einer
Öffnung R 1 zur Verbindung mit dem Kompressor, einer Öffnung R 2 zur Verbin
dung mit dem Luftbehälter und einer Öffnung R 3 als Auslaßöffnung. Klappen 23
sind im Verbindungspunkt der drei Öffnungen vorgesehen und werden elek
trisch mit Hilfe von Magneten 24 so angetrieben, daß die Querschnittsflächen
der Öffnungs-Kanäle R 2 und R 3, die mit dem Kanal R 1 in Verbindung stehen, der
seinerseits mit dem Kompressor 11 verbunden ist, variiert werden. Elektri
scher Strom wird den Magneten 24 einstellbar zugeführt und weist eine linear-
proportionale Beziehung zu der Luftmenge auf, die durch den Luftbehälter 17a
der zweiten Luftfeder 16 zugeführt wird, wie Fig. 12 in einem Diagramm zeigt.
Fig. 12 veranschaulicht die Beziehung zwischen dem elektrischen Strom und
dem volumetrischen Luftstrom.
Bei der Steuerung der waagerechten Verschiebung des Gerätetisches 6 wird
Luft nur einem der Luftbehälter 17a und 17b zugeführt, während die Luftbehäl
ter 17a und 17b untereinander durch die Leitung 19 verbunden sind. Da die Menge
der dem Luftbehälter 17a zugeführten Luft variiert wird, wirkt in dem Luftbe
hälter 17a neben dem statischen Druck ein Steuerdruck, während nur der stati
sche Druck im anderen Luftbehälter 17a wirksam wird und der Steuerdruck
durch die enge Leitung 19 herausgefiltert wird. Es ergibt sich also ein Diffe
renzdruck zwischen den beiden Luftbehältern 17a und 17b, der als Steuerdruck
auf den Gerätetisch 6 ausgeübt wird.
Experimente haben gezeigt, daß diese Konstruktion wirksam ist zur Ausübung
einer Steuerkraft auf den Gerätetisch 6; Diese Experimente sollen anschlie
ßend erläutert werden.
Fig. 13 ist ein Diagramm, das die Ergebnisse veranschaulicht, die gewonnen
wurden durch Variierung der auf den Gerätetisch 6 ausgeübten Schwingungs
frequenz. Die Kurve A repräsentiert die Druckänderungen, die sich in bezug auf
die Luftzufuhrsteuerung eines der Luftbehälter 17a ergeben. Der Innendruck im
anderen Luftbehälter 17b wurde ebenfalls überwacht. Die Kurve B zeigt den
Fall, daß der Durchmesser der gedrosselten Luftleitung 19 4 mm beträgt. Die
Kurve C bezieht sich auf einen Durchmesser von 0,5 mm, und die Kurve D auf
einen Durchmesser von 0,3 mm.
Es zeigt sich, daß sich ein im wesentlichen konstanter Differenzdruck (Δp)
einstellt, obgleich die Schwingungsfrequenz geändert worden ist. Der Diffe
renzdruck, der sich durch Verwendung der gedrosselten Leitung 19 ergibt, er
möglicht eine ausreichende Steuerung des Gerätetisches 6, der für die Anwen
dung der Erfindung geeignet ist. Je geringer der Innendurchmesser der Leitung
19 ist, desto größer ist der Differenzdruck. Der Innendurchmesser der Leitung
19 kann daher ein jeweils gewünschtes Maß aufweisen.
Fig. 14 ist eine schematische, teilweise aufgebrochene Ansicht einer Luftzu
fuhreinrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung. Fig. 15
ist eine teilweise geschnittene vergrößerte Darstellung der wesentlichen
Teile aus Fig. 14, und Fig. 16 ist ein Schnitt entlang der Linie XVI-XVI in Fig. 15.
Diese Einrichtung umfaßt einen Kolben 26, der gleitend in einem Zylinder 25
angeordnet ist, und einen Linearmotor 27 nach Art einer Schwingspule, der mit
dem Kolben 26 in Verbindung steht. Die umlaufende Innenwand des Zylinders 25
und der Kolben 26 bilden einen geschlossenen Rahmen S, der luftdicht mit dem
Luftbehälter 8 über eine Luftleitung 28 in Verbindung steht. Die Luftmenge, die
dem Luftbehälter 8 zugeführt wird, wird gesteuert durch Betätigung des Li
nearmotors 27, der den Kolben 26 antreibt, so daß auf diese Weise der Innen
druck der ersten Luftfeder 2 geregelt wird.
Druckfedern 29 in der Form von Schraubenfedern wirken als Hilfsabstützung
und sind mit dem Kolben 26 verbunden, so daß sie eine statische Kraft aufneh
men, die von der ersten Luftfeder 2 übertragen wird. Auf diese Weise wird der
Gerätetisch 6 elastisch abgestützt.
Entsprechend den Signalen der Schwingungssensoren 12 für senkrechte
Schwingungen, die am Gerätetisch 6 befestigt sind, liefert die Steuereinheit
13 ein Steuersignal an den Linearmotor 27. Daher wird der Linearmotor 27 be
tätigt, wenn der Gerätetisch 6 in senkrechter Richtung schwingt, so daß eine
dynamische Kraft auf den Gerätetisch ausgeübt wird, die senkrechten Schwin
gungen des Gerätetisches 6 entgegenwirkt. Der Gerätetisch 6 wird in bezug auf
den Boden W verschoben und verbleibt somit absolut stationär in bezug auf die
senkrechte Richtung.
Der Zylinder 25 weist eine Bodenwand 25a auf, die die Druckfedern 29 und den
Linearmotor 27 trägt und die Luftbohrungen 30 aufweist, die den Widerstand
der Verschiebung des Kolbens 26 verringern.
Eine Anzahl von nicht gezeigten Zylindern 25 des beschriebenen Aufbaus ist als
Gruppe in einer geeigneten Position angeordnet. Diese Zylinder 25 bilden Innen
räume S, die mit entsprechenden Luftbehältern 8 in Verbindung stehen.
Die Zylinder 25 weisen Innenräume S auf, die mit den Luftbehältern 17a ver
bunden sind. Entsprechend den Signalen der Sensoren 21 für waagerechte
Schwingungen, die mit dem Gerätetisch 6 verbunden sind, liefert die Steuer
einheit 13 ein Ausgangssignal an den Linearmotor 27. Der Linearmotor 27 wird
daher betätigt, wenn der Gerätetisch 6 in waagerechter Richtung schwingt, so
daß eine dynamische Kraft ausgeübt wird, die den waagerechten Schwingungen
des Gerätetisches 6 entgegenwirkt. Mit anderen Worten, der Gerätetisch 6 wird
in bezug auf den Boden W verschoben und bleibt absolut in bezug auf waagerech
te Richtungen in seiner Position.
Wenn der Gerätetisch 6 senkrecht oder waagerecht schwingt, werden die Li
nearmotoren 27 betätigt, so daß sie die Luftmengen steuern, die den Innenräu
men der ersten und zweiten Luftfedern 2 und 16 zugeführt werden. Dadurch
wird deren Innendruck eingestellt und der Gerätetisch 6 in einer festen Posi
tion gehalten. Diese Konstruktion hat die folgenden Vorteile gegenüber der vor
angegangenen Ausführungsform, bei der die Kompressoren 11 ständig ange
trieben und Luft ständig durch die Schaltventile 10 abgegeben wird.
(1) Durch die vorliegende Ausführungsform wird weniger Energie verbraucht,
so daß die Betriebskosten geringer sind. Für die Umgebung ergibt sich der Vor
teil einer geringeren Geräuschbelastung und Staubbildung, die bei konstantem
Antrieb und Luftaustritt bestehen.
(2) Bei der Herstellung von Produkten in einem Reinraum wird die Anzahl der
Produkte, die aufgrund anhaftenden Staubes fehlerhaft sind, verringert.
(3) Die Linearmotoren 27 können in Abstand von dem Gerätetisch 6 montiert
werden, wenn die Luftleitungen 28 verwendet werden. Daher können verschie
dene Steuereinrichtungen, die an dem Gerätetisch 6 angebracht sind, gegenüber
ungünstigen Einflüssen des Magnetismus, der in den Linearmotoren 27 auftritt,
geschützt werden, ohne daß spezielle Magnetschirme verwendet werden müs
sen.
Fig. 17 ist eine teilweise aufgeschnittene vergrößerte Darstellung des Haupt
bereichs eines abgewandelten Hilfs-Stützmechanismus. Fig. 18 zeigt einen
Schnitt entlang der Linie XVIII-XVIII in Fig. 17. Bei dieser Ausführungsform
weist der Zylinder 25 einen geschlossenen Innenraum S 1 auf, in dem sich der
Linearmotor 27 befindet und der mit einem Kompressor 32 über ein Schaltven
til 31 verbunden ist. Das Schaltventil 31 wird geschlossen, wenn eine vorgege
bene Luftmenge dem geschlossenen Innenraum S 1 zugeführt ist, so daß der
Luftdruck zur Aufnahme der statischen Kraft der ersten und zweiten Luftfe
dern 2 und 16 verwendet werden kann.
Wenn bei dieser Ausführungsform eine Gewichtsänderung eines Gerätes auf
tritt, das sich auf dem Gerätetisch 6 befindet, kann der Luftdruck, der zur Auf
nahme der statischen Kraft der ersten und zweiten Luftfedern 2 und 16 dient,
leicht geändert werden. Es ist daher möglich, bei der Installation eine Feinein
stellung ohne Schwierigkeiten durchzuführen. Diese Ausführungsform hat da
her den Vorteil, daß sie die Einstellung der statischen Kraft erleichert.
Die beschriebene Konstruktion zur Betätigung des Kolbens 26 mit Hilfe eines
Linearmotors 27 zur Steuerung der Luftmenge, die den Innenräumen der Luftfe
dern 2 und 16 zugeführt wird, ist nicht nur anwendbar auf eine Stützeinrich
tung, bei der ein Gerätetisch 6 an Stützgliedern 3 aufgehängt ist, wie es zuvor
beschrieben wurde. Eine Anwendung ist auch möglich bei Stützkonstruktionen,
bei denen der Gerätetisch 6 direkt auf den Luftfedern 2 liegt, die durch die Luft
behälter 8 abgestützt werden, wie Fig. 19 zeigt.
Fig. 20 ist eine schematische, teilweise aufgebrochene Vorderansicht eines
verbesserten Ausführungsbeispiels. Bei dieser Ausführungsform ist eine erste
Luftfeder 2 mit einem Stützglied 33 zwischen dem
Gerätetisch und einem Luftbehälter 8 verbunden, der auf
dem Boden W installiert ist. Die erste Luftfeder 2 und der Luftbehälter 8 sind
über einen Kanal 9 verbunden.
Der Luftbehälter 8 nimmt einen Linearmotor 34 mit Schwingspule auf, der als
Betätigungsorgan dient. Der Linearmotor 34 ist verbunden mit dem Stützglied
33 über ein Gestänge 35, das sich durch den Kanal 9 erstreckt.
Wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen, ist ein Kompressor 11
mit dem Luftbehälter 8 über das Schaltventil 10 verbunden.
Entsprechend einem Signal des Sensors 12 zur Abtastung senkrechter Schwin
gungen liefert die Steuereinheit 13 Steuersignale an das Schaltventil 10 und
den Linearmotor 34. Wenn daher der Gerätetisch 6 in senkrechter Richtung
schwingt, wird der Öffnungsgrad des Schaltventils 10 so eingestellt, daß die
Luftzufuhr zum Innenraum der ersten Luftfedern 2 angepaßt wird, und der Li
nearmotor 34 wird betätigt, so daß er eine dynamische Kraft auf den Geräte
tisch 6 ausübt. Folglich wird der Gerätetisch 6 in bezug auf den Boden W ver
schoben, so daß er, absolut betrachtet, in seiner Position verbleibt.
Der Linearmotor 34 befindet sich in dem Luftbehälter 8, und das Stützglied 33,
das an dem Gerätetisch 6 befestigt ist, ist mit dem Linearmotor 34 verbunden.
Dies hat den Vorteil, daß die Montageschritte wesentlich verringert werden
gegenüber dem Fall, daß die erste Luftfeder 2 und der Linearmotor 34 unabhän
gig voneinander montiert werden, und daß der benötigte Raum verringert wird,
so daß die Dämpfungskonstruktion kompakt ausgebildet ist. Da dasselbe
Stütz- oder Verbindungsglied 33 zum Dämpfen und Steuern der Schwingungen
des Gerätetisches 6 verwendet wird, können beispielsweise bei einem in
Draufsicht rechteckigen Gerätetisch 6 die Dämpfungs- und Steuerkräfte an den
vier Ecken des Tisches eingebracht werden. Dies kann in wirksamer Weise un
abhängig von der Form des Gerätetisches 6 geschehen.
Der Linearmotor 34, der zuvor beschrieben wurde, weist bei Verwendung zur
Aufbringung dynamischer Kräfte ein ausgezeichnetes Ansprechverhalten auf.
Es ist jedoch möglich, den Linearmotor 34 durch einen Hydraulikzylinder zu er
setzen.
Claims (3)
1. Dämpfungssockel mit stationären Stützsäulen (1), die über senkrecht
ausdehnbare und zusammenziehbare erste Luftfedern (2) Stützglieder (3)
elastisch abstützen, die einen Gerätetisch (6) tragen, eine Luftzufuhrein
richtung (11, 25, 8, 17a, 17b) in Verbindung mit dem Innenraum der Luftfe
dern, Schwingungs-Sensoren (12, 21) in Verbindung mit dem Gerätetisch (6)
und einer Steuereinheit, dadurch gekennzeichnet, daß der Gerätetisch (6)
in hängender Anordnung waagerecht verschiebbar getragen wird, daß erste
Luftfedern (2) in höherer Position liegen als die Aufnahmefläche (F) des Ge
rätetisches (6), daß waagerecht ausdehnbare und zusammenziehbare zweite
Luftfedern (16) zwischen den stationären Stützsäulen (1) und dem Geräte
tisch (6) vorgesehen sind, und daß die Steuereinheit (13), derart ausgebildet
ist, daß sie entsprechend den durch die Schwingungs-Sensoren (12, 21) ab
getasteten Schwingungen Luft von der Luftzufuhreinrichtung in die Innen
räume der ersten und zweiten Luftfedern (2, 16) einleitet.
2. Dämpfungssockel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Luftzufuhreinrichtung einen Zylinder (25) mit einem gleitend in diesem
verschiebbaren Kolben (26), einen Linearmotor (27) zum Antreiben des Kol
bens und eine Hilfsstützeinrichtung (29) zur Aufnahme der statischen Kräf
te umfaßt, und daß der Kolben und die Innenwand des Zylinders einen ge
schlossenen Raum (S) bilden, der luftdicht mit dem Innenraum der Luftfe
dern (2, 16) verbunden ist.
3. Dämpfungssockel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
jede stationäre Stützsäule (1) einen Luftbehälter (8) einschließt, daß eine
erste Luftfeder (2) zwischen den Stützglieder (3, 33) und dem Luftbehälter
(8) vorgesehen ist, daß die erste Luftfeder (2) mit dem Luftbehälter (8)
über eine Öffnung (9) verbunden ist, daß der Luftbehälter (8) ein Betäti
gungsorgan (34) aufnimmt, das mit den Stützgliedern (3, 33) über ein
Gestänge (35) durch die Öffnung (9) hindurch verbunden ist.
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