PL 219451 B1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 219451 (13) B1 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (21) Numer zgłoszenia: 398538 (22) Data zgłoszenia: 21.03.2012 (51) Int.Cl. G01N 21/01 (2006.01) G02B 7/00 (2006.01) B01L 9/02 (2006.01) G01M 11/04 (2006.01) B32B 3/12 (2006.01) A47B 13/08 (2006.01) (54) Stół optyczny (43) Zgłoszenie ogłoszono: 30.09.2013 BUP 20/13 (73) Uprawniony z patentu: UNIWERSYTET WARSZAWSKI, Warszawa, PL (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 30.04.2015 WUP 04/15 (72) Twórca(y) wynalazku: PIOTR WASYLCZYK, Warszawa, PL
2 PL 219 451 B1 Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku jest stół optyczny o budowie kompozytowej posiadający powłokę górną, w której znajduje się wiele gwintowanych otworów, powłokę dolną oraz warstwę wypełniającą pomiędzy powłoką górną a dolną, w którym gwintowane otwory w powłoce górnej są uszczelnione przy pomocy przynajmniej częściowo sprężyście odkształcalnych elementów w postaci elastycznej membrany bądź ruchomych elementów. W praktyce laboratoryjnej, szczególnie w laboratoriach optycznych, stosowane są powszechnie stoły optyczne o budowie kompozytowej, w których pomiędzy powłokami: górną i dolną, wykonanymi najczęściej z blachy stalowej bądź ze stopu aluminium, znajduje się warstwa wypełniająca, najczęściej w postaci struktury plaster miodu wykonanej z blachy stalowej lub ze stopu aluminium. W górnej powłoce stołu znajduje się szereg gwintowanych otworów, najczęściej rozmieszczonych na regularnej siatce, które umożliwiają stabilne mocowanie do stołu elementów układu optycznego przy pomocy śrub dopasowanych do gwintowanych otworów. Jednym z problemów, jakie stwarza przedstawiona wyżej budowa stołu optycznego jest możliwość wpadania do wnętrza stołu przez gwintowane otwory w powłoce górnej małych elementów i zanieczyszczeń, wlewanie się do wnętrza stołu przez gwintowane otwory płynów oraz brak możliwości dokładnego wyczyszczenia wnętrza stołu, szczególnie pustych przestrzeni warstwy wypełniającej, co jest szczególnie ważne w laboratoriach o wysokiej czystości (typu cleanroom). Najprostszym rozwiązaniem znanym z praktyki laboratoryjnej jest zamykanie gwintowanych otworów w powłoce górnej przy pomocy lepiszcza, na przykład gumy silikonowej, tak, że każdy gwintowany otwór jest zaślepiony lepiszczem, korzystnie równo z górną powierzchnią górnej powłoki. Przy mocowaniu elementu śrubą do stołu, lepiszcze jest wypychane do wnętrza stołu, a po wykręceniu śruby otwór pozostaje otwarty. W patencie US 4621006 ujawniono sposób wytwarzania stołów optycznych do laboratoriów o wysokiej czystości. Gwintowane otwory w górnej powłoce są uszczelnione przez dodatkową sztywną powłokę umieszczoną pod górną powłoką stołu. Z patentu US 4645171 znany jest stół optyczny, w którym pod otworami w powłoce górnej znajdują się szczelne pojemniki, które zabezpieczają przed wlewaniem się płynu do pustych przestrzeni w warstwie wypełniającej. W patencie US 5402734 ujawniony jest stół optyczny posiadający elementy zabezpieczające przed zanieczyszczeniem w postaci komór bądź kanałów umieszczonych pod górną powłoką obejmujących przestrzeń pod dwoma lub więcej gwintowanymi otworami. W patencie US 4853065 przedstawiony jest sposób wytwarzania stołów optycznych do laboratoriów o wysokiej czystości. W sposobie tym pomiędzy górną powłoką a warstwą wypełniającą umieszcza się warstwę uszczelniającą z szeregiem zagłębień, przy czym każde z zagłębień znajduje się pod gwintowanym otworem w górnej powłoce tak, że tworzy szczelną komorę pod gwintowanym otworem. W patencie US 5962104 ujawniono stół optyczny, w którym między górną powłoką a warstwą wypełniającą znajduje się żebrowana przekładka, tworząca szczelne komory pod górną powłoką, w których gromadzi się rozlany płyn. Stoły optyczne znane ze stanu techniki nie zapewniają możliwości czyszczenia przestrzeni między powłokami, nie zapewniają uszczelnienia przestrzeni między powłokami, nie zapewniają całkowitego zabezpieczenia przed wpadaniem małych przedmiotów bądź wlewaniem się płynów między powłoki stołu oraz uniemożliwiają użycie śrub mocujących o długości większej niż odległość sztywnej warstwy uszczelniającej od powłoki górnej. Celem wynalazku jest dostarczenie stołu optycznego, który poprzez swoją konstrukcję przezwycięża niedogodności znanych stołów optycznych i umożliwia dokładne uszczelnienie przestrzeni między powłokami stołu, szczególnie pustych przestrzeni warstwy wypełniającej, co zabezpiecza przed wpadaniem małych przedmiotów i zanieczyszczeń oraz wlewaniem się płynów między powłoki stołu, a dodatkowo umożliwia użycie śrub mocujących o różnej długości bez uszkodzenia warstwy uszczelniającej. Stół optyczny posiadający powłokę górną, w której znajduje się wiele gwintowanych otworów, powłokę dolną oraz warstwę wypełniającą pomiędzy powłoką górną a dolną, według wynalazku cechuje się tym, że pod powłoką górną znajduje się elastyczna membrana uszczelniająca gwintowane
PL 219 451 B1 3 otwory w powłoce górnej, która pokrywa całą powierzchnię między powłoką górną, a warstwą wypełniającą. Korzystnie elastyczna membrana uszczelniająca pokrywa część powierzchni między powłoką górną a warstwą wypełniającą, korzystnie część znajdującą się bezpośrednio pod gwintowanymi otworami. Korzystnie elastyczna membrana uszczelniająca ma na powierzchni przylegającej do powłoki górnej wypukłe wytłoczenia bądź zgrubienia. W drugiej odmianie według wynalazku stół optyczny posiadający powłokę górną, w której znajduje się wiele gwintowanych otworów, powłokę dolną oraz warstwę wypełniającą pomiędzy powłoką górną a dolną, cechuje się tym, że pod powłoką górną znajdują się ruchome elementy uszczelniające gwintowane otwory. Korzystnie ruchomy element uszczelniający gwintowany otwór ma postać tłoczka poruszającego się w dopasowanym cylindrze. Korzystnie ruchomy element uszczelniający gwintowany otwór jest dociskany do powłoki górnej przy pomocy sprężyny. Korzystnie ruchomy element uszczelniający gwintowany otwór zaopatrzony jest w uszczelkę, która przylega do powłoki górnej, kiedy ruchomy element jest dociskany do powłoki górnej. Korzystnie ruchomy element uszczelniający gwintowany otwór ma taki kształt, że po dociśnięciu go do powłoki górnej górna powierzchnia ruchomego elementu znajduje się w jednej płaszczyźnie z górną powierzchnią powłoki górnej. Rozwiązanie według wynalazku umożliwia uszczelnienie gwintowanych otworów w górnej powłoce stołu zabezpieczając przed wpadaniem przez gwintowane otwory małych elementów oraz wlewanie się przez gwintowane otwory płynów, jednocześnie umożliwiając stosowanie różnej długości śrub mocujących elementy do stołu bez uszkodzenia elementów uszczelniających. Przedmiot wynalazku uwidoczniono w przykładach wykonania przedstawionych na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój stołu optycznego posiadającego między powłoką górną a warstwą wypełniającą elastyczną membranę uszczelniającą, zaś fig. 2 przedstawia przekrój stołu optycznego posiadającego pod każdym z gwintowanych otworów ruchomy element uszczelniający gwintowany otwór. Stół optyczny posiada powłokę górną 1, 1a, powłokę dolną 2, 2a oraz warstwę wypełniającą 3, 3a pomiędzy powłoką górną i dolną. W powłoce górnej znajduje się wiele gwintowanych otworów 4, 4a, do których mocowane są elementy 6, 6a, przy pomocy dopasowanych śrub 7, 7a. W jednym z wykonań w stole optycznym według wynalazku pomiędzy powłoką górną a warstwą wypełniającą znajduje się elastyczna membrana 5. Kiedy gwintowany otwór 4 nie jest używany do mocowania elementu 6, elastyczna membrana 5 przylega do dolnej powierzchni górnej powłoki 1 i uszczelnia gwintowany otwór 4. Kiedy do otworu 4 wkręcona jest śruba 7, elastyczna membrana 5 ulega odkształceniu tak, że nadal uszczelnia przestrzeń pod gwintowanym otworem 4 w warstwie wypełniającej 3. Po wykręceniu śruby 7 elastyczna membrana 5 wraca do pierwotnego kształtu, przylegając do dolnej powierzchni górnej powłoki 1 i uszczelnia gwintowany otwór 4. Korzystnie elastyczna membrana uszczelniająca 5 ma na powierzchni przylegającej do powłoki górnej 1 wypukłe wytłoczenia 5a bądź zgrubienia 5b, które szczelnie przylegają do górnej powłoki 1. Elastyczna membrana uszczelniająca 5 jest korzystnie wykonana z elastycznego tworzywa sztucznego, na przykład gumy silikonowej o dużym wydłużeniu przy zerwaniu i wysokiej wytrzymałości mechanicznej, korzystnie z tworzywa odpornego na działanie kwasów, zasad i rozpuszczalników organicznych. W innym z wykonań stołu optycznego według wynalazku elementy uszczelniające gwintowane otwory 4a w powłoce górnej 1a mają postać ruchomych elementów, korzystnie w postaci ruchomego tłoczka 8 poruszającego się w dopasowanym cylindrze 9. Korzystnie ruchomy element 8 w postaci tłoczka jest dociskany do powłoki górnej 1a przy pomocy sprężyny 10 uszczelniając gwintowany otwór 4a. Korzystnie ruchomy element uszczelniający gwintowany otwór 4a ma uszczelkę 11, która przylega do powłoki górnej 1a, kiedy ruchomy element 4a jest dociskany do powłoki górnej 1a i uszczelnia miejsce styku ruchomego elementu 4a i powłoki górnej 1a. Korzystnie ruchomy element ma taki kształt, że jego górna powierzchnia 12 jest w jednej płaszczyźnie z górną powierzchnią górnej powłoki 1a. Kiedy do otworu 4a wkręcona jest śruba 7a, ruchomy element 8 porusza się tak, że nadal uszczelnia przestrzeń pod gwintowanym otworem 4a w warstwie wypełniającej 3a. Po wykręceniu śruby 7a ruchomy element 8 wraca do pierwotnego położenia, przylegając do dolnej powierzchni górnej powłoki 1a i uszczelnia gwintowany otwór 4a.
4 PL 219 451 B1 Stół optyczny według wynalazku dzięki co najmniej częściowo sprężyście odkształcalnym elementom uszczelniającym gwintowane otwory w powłoce górnej zapewnia szczelność górnej powłoki, tym samym uniemożliwiając wpadanie małych elementów i zanieczyszczeń oraz wlewanie się płynów między powłoki stołu oraz umożliwia łatwe czyszczenie stołu. Zastrzeżenia patentowe 1. Stół optyczny posiadający powłokę górną, w której znajduje się wiele gwintowanych otworów, powłokę dolną oraz warstwę wypełniającą pomiędzy powłoką górną a dolną, znamienny tym, że pod powłoką górną (1, 1a) znajduje się elastyczna membrana (5) uszczelniająca gwintowane otwory (4, 4a) w powłoce górnej (1, 1a), która pokrywa całą powierzchnię między powłoką górną (1) a warstwą wypełniającą (3). 2. Stół optyczny według zastrz. 1, znamienny tym, że elastyczna membrana uszczelniająca (5) pokrywa część powierzchni między powłoką górną (1) a warstwą wypełniającą (3), korzystnie część znajdującą się bezpośrednio pod gwintowanymi otworami (4). 3. Stół optyczny według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że elastyczna membrana uszczelniająca (5) ma na powierzchni przylegającej do powłoki górnej (1) wypukłe wytłoczenia (5a) bądź zgrubienia (5b). 4. Stół optyczny posiadający powłokę górną, w której znajduje się wiele gwintowanych otworów, powłokę dolną oraz warstwę wypełniającą pomiędzy powłoką górną a dolną, znamienny tym, że pod powłoką górną (1, 1a) znajdują się ruchome elementy uszczelniające gwintowane otwory (4a). 5. Stół optyczny według zastrz. 4, znamienny tym, że ruchomy element uszczelniający gwintowany otwór (4a) ma postać tłoczka (8) poruszającego się w dopasowanym cylindrze (9). 6. Stół optyczny według zastrz. 4 albo 5, znamienny tym, że ruchomy element uszczelniający gwintowany otwór (4a) jest dociskany do powłoki górnej (1a) przy pomocy sprężyny (10). 7. Stół optyczny według zastrz. 4-6, znamienny tym, że ruchomy element uszczelniający gwintowany otwór (4a) zaopatrzony jest w uszczelkę (11), która przylega do powłoki górnej (1a), kiedy ruchomy element (4a) jest dociskany do powłoki górnej (1a). 8. Stół optyczny według zastrz. 4-7, znamienny tym, że ruchomy element uszczelniający gwintowany otwór (4a) ma taki kształt, że po dociśnięciu go do powłoki górnej (1a) górna powierzchnia (12) ruchomego elementu znajduje się w jednej płaszczyźnie z górną powierzchnią powłoki górnej (1a).
PL 219 451 B1 5 Rysunki
6 PL 219 451 B1 Departament Wydawnictw UPRP Cena 2,46 zł (w tym 23% VAT)