CleanBench Labortisch

Sämtliche CleanBench-Tische sind standardmäßig mit TMC Gimbal Piston pneumatischen Isolatoren ausgestattet. Der Gimbal Piston übertrifft im Vergleichstest regelmäßig die Leistung anderer pneumatischer Isolatoren. Er bietet eine hervorragende niederfrequente Schwingungsisolation in allen Achsen und behält seine Leistungsspezifikationen bei, selbst wenn er Anregung durch extrem niedrige Eingangsamplituden ausgesetzt ist. Durch spezielle Dämpfungstechniken ist der Gimbal Piston in der Lage, Traglasten mit relativ hohem Schwerpunkt zu stabilisieren und Anregungen der isolierten Tischplatte schnell zu reduzieren.

Vorteile

• Vertikale und horizontale Schwingungsisolation ab 2 Hz
• Reduziert Schwingungen um mehr als 95 % bei 10 Hz
• Praktisch reibungsfrei, vermeidet die Umwandlung von Rollreibung in Haftreibung
• Vereinfacht horizontale Verschiebung, indem er als kardanische Aufhängung fungiert

Der Gimbal Piston® pneumatische Isolator bietet herausragende Isolation in alle Richtungen sogar bei niedrigsten Eingangsamplituden. Er ist leicht gedämpft und spricht schnell auf typische Umgebungsschwingungen des Bodens mit niedriger Amplitude an, verfügt jedoch ebenfalls über eine äußerst starke Dämpfung von schweren, kurzzeitigen Störungen, wie etwa plötzliche Laständerungen oder Stöße gegen die Oberplatte. Gimbal Piston Isolatoren bieten so eine hervorragende Isolation und heben gleichzeitig auch schwere Störungen innerhalb weniger Sekunden auf. Sie können zudem isolierte Systeme mit relativ hohem Schwerpunkt stabilisieren, ohne dass die Isolation beeinträchtigt wird.

Reaktion auf Schwingungen mit niedriger Amplitude

Die größte Herausforderung beim Entwurf eines wirksamen Isolators ist es, eine hohe Leistung bei Einwirkungen mit niedriger Schwingungsamplitude, welche typisch für Umgebungsschwingungen des Bodens sind, beizubehalten. Die Spezifikationen von Isolatoren basieren oft auf Messungen, bei denen der Isolator auf einem „Shaker-Tisch“ positioniert wird und die bei Eingangspegeln mit äußerst hohen Amplituden durchgeführt werden. Solche Tests mit Eingangsamplituden im Millimeterbereich führen zu unrealistischen Leistungserwartungen und sind irreführend, da die Ergebnisse nicht die tatsächliche Leistung im Einsatz widerspiegeln.

Das Design des Gimbal Piston Isolators ist dank seiner Fähigkeit, selbst in den ruhigsten, realen Bodenumgebungen seine angegebene Resonanzfrequenz und einen hohen Dämpfungsgrad beizubehalten, einzigartig. Die Leistung ist linear zu solch niedrigen Amplituden, da das Design praktisch reibungsfrei ist und somit die Umwandlung von Rollreibung in Haftreibung vermieden werden kann.

Alle anderen Systeme, die wir bei typischen Amplituden von Bodenschwingungen getestet haben, zeigen entweder eine höhere Resonanzfrequenz als angegeben oder eine wesentliche geringere Isolation.

Wir legen großen Wert auf Leistungsspezifikationen bei niedrigen Schwingungsamplituden, da wir wiederholt sowohl bei unseren eigenen Tests als auch bei vielen bereits im Betrieb befindlichen Installationen festgestellt haben, dass es bei größeren Amplituden und niedrigeren Frequenzen leichter ist, eine hohe Isolation zu erreichen.

Horizontale vs. vertikale Eingangssignale

Unser innovativer Isolator nutzt ein dünnwandiges Rollmembransystem zur Aufnahme von horizontalen Verschiebungen, das als kardanische Aufhängung fungiert. Statt eine Draht-Pendelaufhängung zu nutzen, trägt der Gimbal-Piston-Isolator die Last auf einer separaten Trägerplatte, von der eine starre Stange in einen Schacht am Hauptkolben hineinragt. Die Stange verfügt an ihrem Ende über einen Kugelkopf, der in einer harten, flachen Aufnahme lagert. Hieraus resultiert eine von Natur aus flexible Kopplung, die eine horizontale Biegung im Isolator ermöglicht, da sich die Kugel nur äußerst geringfügig in der Aufnahme hin und her bewegt (ohne zur rutschen oder zu rollen). Diese Methode ist äußerst effektiv, selbst bei Eingangsamplituden im Sub-Mikrometer-Bereich, da die Haftreibung praktisch gleich der Rollreibung ist. Horizontale Bewegungen werden einfach in die normale vertikale Membranbiegung umgewandelt, jedoch phasenverschoben: eine Seite des Kolbens bewegt sich nach oben, die andere nach unten, wie bei einer kardanischen Aufhängung.

Dickwandige Gummimembranen. Die meisten handelsüblichen Isolatoren verwenden für die vertikale Isolation eine preisgünstige dickwandige Gummimembran. Aufgrund der relativen Unbeweglichkeit dieser Elemente wird hierdurch die Schwingungsisolationsleistung für niedrige Amplituden eingeschränkt. Obwohl sich solche Systeme beim Drücken mit der Hand „weich“ anfühlen, wirkt der Gummi bei typischen niederfrequenten Bodenschwingungen eher wie eine starre Verbindung als ein flexibler Isolator.

Geschlossene pneumatische Isolatoren (passiv). Geschlossene pneumatische Isolatoren passen sich nicht automatisch an Lastveränderungen an. Die grundlegende Einschränkung solcher Systeme ist, dass sie über eine zu hohe Steifigkeit verfügen müssen, als dass sie effektiv als Isolatoren funktionieren könnten. Zum Beispiel würde ein passiver Isolator mit einer tatsächlichen Resonanzfrequenz von 1,5 Hz als Reaktion auf kleine Veränderungen der Last, Temperatur oder des Drucks um mehrere Zentimeter vertikal abdriften und es müssten fortlaufend manuelle Anpassungen vorgenommen werden. Daher werden keine geschlossenen Isolatoren mit solchen niedrigen Resonanzfrequenzen entworfen.

Gelagerte Gleitplatten. In der Theorie sollten gelagerte Gleitplatten durch ihre entkoppelnde Wirkung eine horizontale Isolation ermöglichen. In Praxis wären präzisionsgeschliffene, gehärtete Lager mit unwahrscheinlich geringen Toleranzen erforderlich, damit ein solches Design bei niedrigen Amplituden funktionieren könnte. Die im Handel erhältlichen Versionen können bei niedrigen Amplituden die statischen Reibungskräfte nicht überwinden, welche notwendig wären, um die Lager überhaupt in Bewegung zu versetzen. Zudem ist es schwierig, solche Systeme auszurichten und sie weichen schnell von der Justierung ab.

Selbstgebaute Systeme. Selbstgebaute Isolationssysteme – oft bestehend aus einer auf Gummiplatten, Tennisbällen oder auf Luftkammern gelagerten Stahl- oder Granitplatte – funktionieren nur, wenn die störenden Schwingungen hochfrequent sind und nur eine geringe Isolation erforderlich ist. Auch wenn alle Isolatoren auf dem gleichen Prinzip basieren, eine Masse auf einer gedämpften Feder zu lagern, unterscheidet sich ihre Leistung primär durch die Steifigkeit der Feder: je steifer diese ist, desto höher ist die Resonanzfrequenz. Selbstgebaute Lösungen sind daher durch ihre eigene hohe Resonanzfrequenz eingeschränkt.

Ein Gimbal Piston™ Isolator mit einer vertikalen Resonanzfrequenz von 1,5 Hz beginnt ab 2 Hz zu isolieren und kann Schwingungen bei 10 Hz um mehr als 95 % reduzieren. Ein Tennisball unter einer Stahlplatte mit einer Resonanzfrequenz von 7 Hz beginnt über 10 Hz zu isolieren und reduziert Schwingungen bei 30 Hz um 90 %. Die meisten Gebäudeböden zeigen jedoch ihre größten Schwingbewegungen zwischen 5 und 30 Hz, sodass ein Tennisball oder ein Gummipad das Problem tatsächlich noch verschlimmert, da sie die Umgebungsfrequenzen zwischen 5 und 10 Hz noch verstärken.

Höhere Lagestabilität, insbesondere bei kleinen Tischgrößen. Durch die Tischplatten mit geringer Dicke und hoher Dichte wird der gesamte schwebende Massenschwerpunkt nach unten versetzt, wodurch eine gute Lagestabilität selbst bei kopflastigen Traglasten sichergestellt wird.

Optimierter Ergonomie für sitzende Benutzer durch Minimierung der Dicke der Tischplatte. Wettbewerbsausführungen bieten entweder Tischplatten mit 100 mm Dicke an, welche unbequem hoch zwischen Knien und Ellenbogen sind, oder opfern wichtige Masse durch Verwendung einer Waben-Tischplatte mit 50 mm Dicke, die nicht über das nötige Gewicht für eine wirksame Schwingungsisolation verfügt. Dies tritt insbesondere bei kleineren Tischgrößen auf.

Unser patentierter Gimbal Piston™ Isolator übertrifft in unabhängigen Tests regelmäßig die Leistungen der Wettbewerbsprodukte. Er ermöglicht sowohl horizontale als auch vertikale Isolation sogar bei äußerst niedrigen Eingangsamplituden.

Dünnwandige Rollmembranen – Die dünnwandigen, Dacron-verstärkten Rollmembranen mit 0,5 mm (0,020 in.) Dicke sind integraler Bestandteil des Gimbal Piston und extrem flexibel. Anders als dickere Gummimembranen versteifen sie die Feder nicht.

Aluminium-Höhenregelungsventile – Alle Systeme sind mit robusten Höhenregelungsventilen aus Aluminium ausgestattet. Diese sind praktisch unzerstörbar und können ohne Werkzeuge per Hand justiert werden. Das Standardmodell verfügt über eine Rückstellgenauigkeit von ± 1 mm (± 0.050 in.), das Präzisionsmodell über ± 0,1 mm (± 0,005 in.).

Interne Begrenzung des Isolatorhubs – TMC bietet eine in der Branche einzigartige, leistungsstarke, manipulationssichere, eingebaute mechanische Begrenzungen des Isolatorhubs. Die Arretierungen sind vollständig unabhängig von den Tischventilen und wurden Stoßprüfungen mit höheren Kräften als denjenigen unterzogen, die durch die Isolatoren bei Betrieb unter Volllast verursacht werden. Sie können nicht versehentlich abgekoppelt werden und stören nicht bei der Einrichtung und der Nutzung des Tisches, schützen jedoch mittels mechanischer Anschlagpunkte vor Überhub, der zu gefährlichen Einklemmungen führen könnte. Schwere Lasten, einschließlich der Oberplatte, können gefahrlos während des Betriebs vom Tisch entfernt werden.

Robuste, integrierte Nivellierfüße – Die Tischbeine verfügen über integrierte Nivellierfüße mit Feingewinde. Diese haben 75 mm (3 in.) Durchmesser, einem Hub von 13 mm (1/2 in.) und werden mit einem praktischen Justierschlüssel von außen verstellt. Die Unterseite besteht aus einer robusten, leicht gewölbten Form für festen, wackelfreien Kontakt auf schrägen oder unebenen Böden.

CleanBench mit steifen, nicht-isolierenden Tischbeinen

CleanBench wird als einfache, kostengünstige Option mit robusten, justierbaren Hubspindeln mit +62 und -0 mm (+2 1/2 und -0 in.) Hub angeboten. Das System kann nachträglich um ein Schwingungsisolationssystem erweitert werden, wobei die Gesamtkosten nur weniger höher liegen, als wenn Sie sich sofort für diese Funktion entschieden hätten.

Gewindeeinführungen zur Ausrichtung von Schrauben mit den Gewindebohrungen. Die „abgeschrägte“ Form erleichtert das Einschrauben des ersten Gewindegangs.

Optimierte Ergonomie für sitzende Benutzer durch Reduzierung der Dicke der Tischplatte. Wettbewerbsausführungen bieten entweder Tischplatten mit 100 mm Dicke an, welche unbequem hoch zwischen Knien und Ellenbogen sind, oder opfern wichtiges Gewicht durch eine Waben-Tischplatte mit nur 50 mm Dicke.

Eckverbinderbleche für Verbindungsstreben – Die exklusiven Eckverbinder für Verbindungsstreben von TMC erhöhen die Steifigkeit des Untergestells. Sie gleichen den Entfall der vorderen Verbindungsstreben aus, durch den der Raum für die Beine des Anwenders geschaffen wurde. Tischbeine mit robusten, integrierten Nivellierfüßen verfügen über integrierte Nivellier-Hubspindeln mit Feingewinde, 75 mm (3 in.) Durchmesser und einem Hub von 13 mm (1/2 in.). Die Einstellung erfolgt mit einem praktischen Justierschlüssel von außen. Die Unterseite besteht aus einer robusten, leicht gewölbten Form für festen, wackelfreien Kontakt auf schrägen oder unebenen Böden.

Überlegene Tischplatten – Unsere Mehrschicht-Tischplatten bieten eine attraktive, ferromagnetische Edelstahl-Arbeitsoberfläche mit hochgradig gedämpfter und steifer Konstruktion zu niedrigen Kosten. Bei Anwendungen, die extreme Anforderungen an Steifigkeit und innere Dämpfung haben oder zusätzliche Bohrungen/Durchführungen benötigen, bieten wir unsere patentierte CleanTop® II Waben-Tischplatte an.