DE102008024713A1

DE102008024713A1 - Verkleidung für eine Maschine, insbesondere für ein Koordinatenmessgerät

Info

Publication number: DE102008024713A1
Application number: DE200810024713
Authority: DE
Inventors: Klaus Jacobs; Werner Leitenberger; Oliver Jacobs; Hosni Eldefiny
Original assignee: Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH
Current assignee: Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH
Priority date: 2008-05-22
Filing date: 2008-05-22
Publication date: 2009-12-03
Also published as: WO2009141169A2; WO2009141169A3

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Maschine, insbesondere ein Koordinatenmessgerät, mit einem Maschinenteil (8), das eine tragende Konstruktion aufweist, und mit einer Verkleidung (100), wobei die Verkleidung (100) einen Isolierkörper (101) aus einem wärmeisolierenden Material und eine Abdeckung (104) aufweist, wobei die Abdeckung (104) in einem an dem Maschinenteil (8) montierten Zustand der Verkleidung (100) die Außenoberfläche der Verkleidung (100) bildet und wobei der Isolierkörper (101) einen Schaumstoff aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verkleidung für eine Maschine. Bei der Maschine kann es sich insbesondere um ein Koordinatenmessgerät handeln, z. B. ein Koordinatenmessgerät in Portalbauweise.
Es ist üblich, Maschinenteile nach außen zu verkleiden, um einerseits die Maschinenteile vor äußeren Einflüssen zu schützen und andererseits auch Personen zu schützen, die ohne die Verkleidung in Kontakt mit den Maschinenteilen kommen könnten und sich z. B. durch bewegliche Maschinenteile und/oder elektrische Spannungen verletzen könnten.
Insbesondere bei Koordinatenmessgeräten führen Temperaturschwankungen der Umgebung zu unerwünschten Effekten, nämlich zu einer thermisch bedingten Ausdehnung oder Kontraktion der Maschinenteile. Bei Koordinatenmessgeräten ergibt sich daraus ein Messfehler. Hochgenaue Koordinatenmessgeräte messen Positionen und/oder Abmessungen von Messobjekten mit einer Genauigkeit unterhalb von 1 μm. Daher sind bei der Verwendung von üblichen Baumaterialien für die Geräte, wie z. B. Metallen, auch geringe, thermisch bedingte Änderungen der Abmessungen der Maschinenteile zu vermeiden. Hinzu kommt, dass moderne Koordinatenmessgeräte, insbesondere Geräte mit verfahrbaren Teilen, um einen Messsensor relativ zu dem zu vermessenden Gegenstand verfahren zu können, heutzutage vorzugsweise in Leichtbauweise ausgeführt. Eine geringere Masse der verfahrbaren Maschinenteile erlaubt größere Beschleunigungen bei gleicher Antriebsleistung. Außerdem lassen sich leichte Maschinenteile genauer entsprechend den Vorgaben bewegen, d. h. eine vorgegebene Weg-Zeit-Abhängigkeit der Bewegung lässt sich genauer in die Praxis umsetzen. Andererseits aber sind leichte Konstruktionen (insbesondere aus mit einer Vielzahl von Aussparungen versehenen Metallprofilen konstruierte Maschinenteile) anfälliger für thermisch bedingte Längen- und Volumenänderung, da die Wärmekapazität insgesamt geringer ist und insbesondere bei Maschinenteilen mit vielen Aussparungen auch die Oberfläche der Maschinenteile im Verhältnis zu ihrem Volumen sehr viel größer ist.
Die Erfindung betrifft insbesondere Maschinen und speziell auch Koordinatenmessgeräte mit einem oder mehreren der zuvor genannten Merkmale.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Maschine, insbesondere ein Koordinatenmessgerät, vor den Auswirkungen von Temperaturschwankungen in der Umgebung der Maschine zu schützen. Vorzugsweise sollen insbesondere bewegliche Maschinenteile leicht zugänglich sein, aber dennoch wirksam gegen äußere Einflüsse, insbesondere Stöße, geschützt sein.
Es wird vorgeschlagen, an einem Maschinenteil eine Verkleidung anzuordnen, wobei das Maschinenteil eine tragende Konstruktion aufweist. Diese Konstruktion trägt zumindest einen Teil des Gewichts der Verkleidung und vorzugsweise weitere Maschinenteile, z. B. ein bewegliches Teil, welches durch einen Motor angetrieben werden kann (hierauf wird noch näher eingegangen). Die Verkleidung weist einen Isolierkörper und eine Abdeckung auf, wobei die Abdeckung in einem an dem Maschinenteil montierten Zustand der Verkleidung die Außenoberfläche der Verkleidung bildet und wobei der Isolierkörper einen Schaumstoff aufweist. Auf bevorzugte Ausgestaltungen des Schaumstoffs wird noch näher eingegangen.
Der Isolierkörper ist vorzugsweise fest mit der Abdeckung verbunden, so dass die Verkleidung einstückig aus dem Isolierkörper, der Verkleidung und optional aus weiteren Teilen gebildet ist. Z. B. ist ein aus dem Schaumstoff gebildetes Formteil, das den Isolierkörper bildet, mit der Verkleidung verklebt.
Die Abdeckung ist z. B. aus einem an sich für Maschinen-Verkleidungen bekannten Kunststoffmaterial gebildet. Insbesondere kann die Abdeckung selbst einstückig sein. Sie kann z. B. aus einem plattenförmigen Halbzeug durch Tiefziehen hergestellt werden. Derartige Verfahren sind grundsätzlich bekannt, so dass hierauf nicht im Detail eingegangen wird. Z. B. kann das Material der Abdeckung PVC (Polyvinylchlorid) sein oder Polypropylen. Bei einer Vielzahl von Kunststoffmaterialien ist das erwähnte Tiefziehen möglich, wobei z. B. das Halbzeug vor dem Tiefziehen und/oder während dem Tiefziehen erwärmt wird. Insbesondere kann das Halbzeug bei Tiefziehen durch Druckluft in eine gewünschte Form gebracht werden, indem die Druckluft das Halbzeug gegen ein oder mehrere Formwerkzeuge presst.
Die Abdeckung hat insbesondere die Funktion, dass sie den Isolierkörper vor äußeren Einflüssen, insbesondere vor punktuellen Krafteinwirkungen schützt. Außerdem kann die aus festerem Material bestehende Abdeckung den Isolierkörper stabilisieren. Insbesondere bildet die Verkleidung somit einen Verbund, bei dem die Eigenschaften des Isolierkörpers und der Abdeckung sich ergänzen.
Der Isolierkörper hat insbesondere die Funktion, das (von außerhalb der Maschine gesehen) dahinter liegende Maschinenteile vor Temperaturschwankungen zu schützen. Ein Schaumstoff ist hierfür in besonderer Weise geeignet, da er leicht ist und sehr gute wärmeisolierende Eigenschaften hat. Insbesondere erstreckt sich die Verkleidung und/oder eine Mehrzahl der Verkleidungen um das zu schützende Maschinenteil herum und/oder sind mehrere Verkleidungen um das Maschinenteil herum angeordnet, so dass es von mehreren Seiten verkleidet ist, vorzugsweise an allen Seiten, an denen das Maschinenteil nicht mit anderen Maschinenteilen verbunden ist oder funktionsbedingt offen sein muss.
Das genannte Konzept einer Verkleidung mit einem Isolierkörper und einer Abdeckung ermöglicht es, in einfacher Weise unterschiedlich geformte und ausgestaltete Maschinenteile mit einer entsprechenden Verkleidung zu verkleiden. Verkleidungen in entsprechender Form können auf einfache Weise gestaltet und hergestellt werden. Insbesondere kann auch die Dicke des Isolierkörpers auf einfache Weise angepasst werden, so dass eine gewünschte Isolierwirkung erzielt wird.
Neben einem Koordinatenmessgerät mit der Verkleidung oder z. B. einer Werkzeugmaschine mit der Verkleidung gehört auch die Verkleidung als separates Bauelement sowie ihre Herstellung zum Umfang der Erfindung.
An dem Isolierkörper kann zur Befestigung der Verkleidung an einem Maschinenteil zumindest ein Vorsprung und/oder eine Ausnehmung ausgeformt sein. Vorzugsweise bildet dabei der Schaumstoff den Vorsprung und/oder den Rand der Ausnehmung. Dadurch kann auf weitere Bauteile verzichtet werden, die für die Anbringung der Verkleidung an dem Maschinenteil erforderlichen Befestigungsmittel (insbesondere der Vorsprung und/oder die Ausnehmung) können ohne Aufwand für einen zusätzlichen Herstellungsschritt durch entsprechende Formgestaltung des Isolierkörpers hergestellt werden. Weist der Isolierkörper einen Vorsprung auf, ist an dem Maschinenteil z. B. eine entsprechend positionierte und ausgeformte Ausnehmung oder Öffnung vorhanden, in die der Vorsprung eingebracht wird. Vorzugsweise wird die Verkleidung nach dem Einbringen des Vorsprungs seitlich (insbesondere nach unten) bewegt, so dass der Vorsprung eine formschlüssige Verbindung mit dem Maschinenteil eingeht. Grundsätzlich aber kann die Verbindung zwischen Verkleidung und Maschinenteil formschlüssig und/oder kraftschlüssig sein. Auch eine haftende Anbringung der Verkleidung an dem Maschinenteil ist grundsätzlich möglich, z. B. mittels Haftklebstoff, der ein wiederlösbares Anbringen der Verkleidung ermöglicht. Ist in dem Isolierkörper eine Ausnehmung ausgeformt, gilt die obige Beschreibung für einen Vorsprung an dem Isolierkörper und eine Ausnehmung an dem Maschinenteil entsprechend umgekehrt.
Die Verkleidung mit Isolierkörper und Abdeckung hat den Vorteil, dass sie ein geringes Gewicht aufweist, das verkleidete Maschinenteil vor äußeren mechanischen Einwirkungen schützt, farblich oder durch andere Gestaltung der äußeren Oberfläche der Abdeckung frei gestaltet werden kann und das Maschinenteil vor Temperaturschwankungen schützt, d. h. eine Änderung der Temperatur außerhalb der Verkleidung wirkt sich erst mit großer zeitlicher Verzögerung auf das Maschinenteil aus. Daher kann das Maschinenteil eine geringere Wärmekapazität aufweisen, d. h. leichter gebaut werden.
Ein besonderes Problem stellt sich, wenn die Temperaturschwankungen nicht lediglich von äußeren Einflüssen verursacht werden, sondern von Maschinenteilen oder Maschineneinrichtungen selbst. Insbesondere bei Koordinatenmessgeräten ist es üblich, Antriebe zu verwenden, die Teile des Koordinatenmessgeräts so bewegen, dass ein Messsensor in gewünschter Weise positioniert und/oder ausgerichtet werden kann. Der Messsensor dient der Erzeugung von Informationen zur Vermessung eines Gegenstandes. Dabei kann es sich z. B. um einen optischen Sensor und/oder um einen tastenden Sensor handeln.
Derartige Antriebe können entweder entfernt von den zu bewegenden Maschinenteilen angeordnet werden und die Antriebskraft kann über entsprechende Mittel wie Seile, Antriebswellen, Zahnräder und dergleichen übertragen werden. Dies ist jedoch in der Herstellung verhältnismäßig aufwendig und führt zu zusätzlichen Ungenauigkeiten und Toleranzen. Ein möglichst direkter Antrieb, bei dem der Motor möglichst nahe an dem anzutreibenden Teil angeordnet ist, wird daher vielfach bevorzugt. Insbesondere für einen solchen Fall wird vorgeschlagen, in einem unteren Bereich des Maschinenteils einen Motor anzuordnen. Der Motor dient beispielsweise dazu, ein in oder an dem Maschinenteil beweglich gelagertes Teil, beispielsweise eine Pinole eines Koordinatenmessgeräts, anzutreiben. Es wird ferner vorgeschlagen, in dem Isolierkörper, zwischen dem Isolierkörper und der Abdeckung und/oder an der Abdeckung zumindest einen Kanal auszubilden, der an einem unteren Ende und an einem gegenüberliegenden oberen Ende des Kanals offen ist. Das untere Ende des Kanals ist an dem Motor angeordnet oder ist oberhalb des Motors angeordnet, so dass beim Betrieb des Motors erzeugte Wärme durch den Kanal nach oben abtransportiert werden kann.
Die Erfindung beinhaltet jedoch auch die allgemeine Idee, zumindest einen solchen Kanal an oder in einer Verkleidung vorzusehen, die anders ausgestaltet ist. Mit anderen Worten: wenn zumindest ein solcher Kanal vorgesehen ist, muss er nicht in einer Verkleidung ausgebildet sein, die einen Isolierkörper und eine Abdeckung (wie oben beschrieben) aufweist. Vielmehr kann ein Kanal auch an oder in einer andersartigen Verkleidung ausgeformt sein, z. B. einer Verkleidung, die aus einem einzigen Material besteht und/oder monolithisch aus einem Materialblock gebildet ist.
Auch kann der zumindest eine Kanal zum Abtransport von Wärme in oder an einem anderen Bauteil (d. h. nicht an oder in der die Außenoberfläche der Maschine definierenden Verkleidung) ausgeformt sein, wobei das Bauteil zwischen dem zu verkleidenden Maschinenteil und der Außenoberfläche der Maschine angeordnet ist.
Es wird daher außerdem vorgeschlagen: Eine Anordnung mit einer Maschine, wobei in einem unteren Bereich eines Maschinenteils ein Motor angeordnet ist, wobei zwischen dem Maschinenteil und einer Außenoberfläche einer Verkleidung des Maschinenteils zumindest ein Kanal ausgebildet ist, der an einem ersten Ende und an einem gegenüberliegenden zweiten Ende des Kanals offen ist, wobei das erste Ende an dem Motor angeordnet ist und/oder in der Nähe des Motors angeordnet ist, sodass beim Betrieb des Motors erzeugte Wärme durch den Kanal (vorzugsweise nach oben) abtransportiert werden kann.
Der Transport der Wärme durch den Kanal erfolgt vorzugsweise durch natürliche Konvektion mittels der in der Umgebung der Maschine vorhandenen Luft. Die Luft kann im Bereich des Motors die Wärme aufnehmen und strömt bereits deshalb nach oben ab, weil erwärmte Luft einen Auftrieb erfährt.
Vorzugsweise ist der Motor durch die Abdeckung der Verkleidung und/oder durch eine zweite Abdeckung nach außen abgedeckt, wobei unterhalb und/oder seitlich des Motors zumindest eine Luft-Eintrittsöffnung angeordnet ist, so dass beim Betrieb des Motors Luft durch die Luft-Eintrittsöffnung in einen Raum eintritt, in dem sich der Motor befindet. Der Raum kann mehrere solche Luft-Eintrittsöffnungen aufweisen, wobei die Luft-Eintrittsöffnung auch sehr großflächig sein kann. In letztgenannten Fall ist der Raum, in dem sich der Motor befindet, z. B. lediglich seitlich abgedeckt und unten offen.
Beim Betrieb des Motors tritt Luft durch die Luft-Eintrittsöffnung in den Raum ein, nimmt von dem Motor erzeugte Wärme auf und die erwärmte Luft strömt durch den zumindest einen Kanal nach oben.
Um die durch den Motor bewirkte Erwärmung des Maschinenteils weiter zu reduzieren, kann der Motor über eine tragende Konstruktion, insbesondere ein Motor-Chassis an dem Maschinenteil befestigt sein, wobei sich die tragende Konstruktion zwischen dem Motor und dem Maschinenteil befindet, so dass die tragende Konstruktion eine Strömung erwärmter Luft von dem Motor zu dem Maschinenteil behindert oder verhindert. An Stelle der tragenden Konstruktion oder zusätzlich zu dieser kann auch eine nichttragende Abschirmung zwischen Motor und Maschinenteil angeordnet sein. Neben der Abschirmung der erwärmten Luft von dem Maschinenteil wird auch die Erwärmung des Maschinenteils durch von dem Motor ausgehende Wärmestrahlung reduziert.
Ferner gehört zum Umfang der Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Maschine, insbesondere eines Koordinatenmessgeräts, wobei an einem Maschinenteil, das eine tragende Konstruktion aufweist, eine Verkleidung befestigt wird, wobei die Verkleidung vorzugsweise einen Isolierkörper aus einem wärmeisolierenden Material und eine Abdeckung aufweist, so dass die Abdeckung in dem an dem Maschinenteil montierten Zustand die Außenoberfläche der Verkleidung bildet und wobei der Isolierkörper einen Schaumstoff aufweist. In entsprechender Weise wie oben beschrieben kann in einem unteren Bereich des Maschinenteils ein Motor angeordnet werden und die Verkleidung zumindest einen Kanal aufweisen, durch den beim Betrieb des Motors erzeugte Wärme (vorzugsweise nach oben) abtransportiert werden kann. Alternativ kann die Wärme bei einer anderen Ausführungsform durch einen Kanal in einem Material abtransportiert werden, das sich zwischen dem Maschinenteil und einer Verkleidung des Maschinenteils befindet. Auch sind Kombinationen möglich, d. h. es kann zumindest ein Kanal in der Verkleidung und zumindest ein zusätzlicher Kanal in einem Material zwischen dem Maschinenteil und der Verkleidung ausgebildet sein, um die Wärme abtransportieren zu können.
Der Abtransport nach oben wird bevorzugt. Das obere Ende des Kanals muss aber nicht zwangsläufig im montierten Zustand der Verkleidung oberhalb des unteren Endes liegen. Wenn dies nicht der Fall ist, kann der Transport der Wärme durch den Kanal z. B. durch Zwangskonvektion erfolgen, z. B. durch eine zusätzliche Luftpumpe oder durch entsprechende Ausgestaltung des Motors als Luftpumpe. Hierzu kann an der Welle des Motors z. B. ein Flügelrad angeordnet sein, welches die Luftströmung erzeugt und aufrechterhält.
Der Isolierkörper weist vorzugsweise expandierte Schaumstoff-Partikel auf. Insbesondere kann ein Stück einer Verkleidung einer Maschine, insbesondere zur Verkleidung eines Koordinatenmessgerätes, ein Formteil aus dem Schaumstoff aufweisen.
Unter einem Formteil wird verstanden, dass der aus den expandierten Schaumstoff-Partikeln erzeugte Schaumstoff-Körper eine vorgegebene Form aufweisen kann und einen einstückigen Gegenstand bildet. Das Formteil kann (wie noch näher erläutert wird) unter Verwendung einer Form hergestellt werden, die somit die äußeren Abmessungen des Formteils vorgibt. Das Formteil kann jedoch auch ganz oder teilweise aus einem schon vorhandenen Schaumstoff-Körper erarbeitet werden, beispielsweise durch Abschneiden, Ausschneiden, Sägen, Bohren und/oder Fräsen.
Die Formteile gemäß der vorliegenden Erfindung weisen insbesondere einen Partikel-Schaumstoff auf. Unter einem Partikel-Schaumstoff wird ein Schaumstoff verstanden, der Partikel aufweist, welche fest miteinander verbunden sind. Bei den Partikeln handelt es sich insbesondere um bereits vor dem Verbinden der Partikel expandierte oder zumindest teilweise expandierte Partikel. Partikel sind teilweise expandiert, wenn sie beim Verbinden der Partikel oder danach noch weiter expandieren, d. h. ihr Volumen vergrößern. Aufgrund der Struktur aus miteinander verbundenen (insbesondere netzartig miteinander verbundenen) expandierten Partikeln weist das Formteil darüber hinaus eine sehr hohe Elastizität und Flexibilität unter Last auf. Eine Last kann insbesondere dadurch auf das Formteil einwirken, dass die Verkleidung bei der Montage oder Demontage an einer Maschine Kräften ausgesetzt ist, die das Formteil verbiegen. Aufgrund der Elastizität ist eine leichte Verbiegung möglich, die die Montage erleichtert.
Das Material der Schaumstoff-Partikel weist z. B. Polystyrol auf oder besteht aus Polystyrol mit Zusatzstoffen. Bevorzugt wird jedoch, dass das Material der Schaumstoff-Partikel, vorzugsweise aller Schaumstoff-Partikel ein Polyolefin-Material ist. Polyolefin-Schaumstoffe, insbesondere das besonders bevorzugte Polypropylen, zeichnen sich durch besonders hohe Belastbarkeit aus. Dabei führt die Tatsache, dass die Partikel expandiert sind, zu einem sehr geringen Gewicht des Formteils.
Bevorzugte Beispiele für Polyolefine sind Homopolymere und Copolymere von Ethylen und Propylen. Besonders bevorzugt werden Propylen-Copolymere mit einem Schmelzpunkt von 125 bis 155 Grad Celsius. Der genannte Schmelzpunkt ist das nach der DSC (Dynamische Differenzkalorimetrie)-Methode bestimmte Maximum beim zweiten Schmelzen der Probe (kristalliner Schmelzpunkt). Die Polypropylen-Copolymere können z. B. 1 bis 30 Gewichts-%, insbesondere 1 bis 6 Gewichts-%, Ethylen und/oder einen solchen Anteil von C4 bis C6-Alpha-Olefinen aufweisen. Propylen-Copolymere, die 1 bis 6 Gewichts-% Ethylen aufweisen sind besonders geeignet, da ein solcher Gewichtsanteil einen guten Kompromiss zwischen der Expandierbarkeit, dem Verhalten beim Bilden des Formteils (insbesondere das thermische Verschweißen der Partikel in Anwesenheit von Wasserdampf) und der Festigkeit (insbesondere der Druck-Belastbarkeit) darstellt.
Derartige Polyolefine zeichnen sich besonders, solange die normalen Raumtemperaturen nicht wesentlich überschritten werden, durch eine hohe Tragfähigkeit bei geringem Raumgewicht aus. Auch sind sie gegen sehr viele Chemikalien resistent oder können gegebenenfalls durch Zusatzstoffe (siehe unten) resistent ausgestaltet werden. Zumindest sind sie jedoch gegen Feuchtigkeit, d. h. Wasserdampf, unempfindlich. Auch gegen Beschädigung durch andere Chemikalien, wie die typischerweise in Laboren vorkommenden Öle, Fett oder Alkohole sind sie unempfindlich.
Das Formteil kann insbesondere einen plattenförmigen Teil aufweisen oder plattenförmig sein. Es können aber einzelne oder mehrere der Oberflächen gekrümmt sein. Alternativ oder zusätzlich sind vorzugsweise einzelne der Oberflächen strukturiert, d. h. weisen z. B. Vorsprünge und/oder Ausnehmungen auf, die insbesondere der Anbringung der Verkleidung an Maschinenteilen dienen. Zum Beispiel können die Vorsprünge hakenartig (d. h. einen abgewinkelten Querschnitt aufweisen) ausgebildet sein und/oder einen sich in Richtung ihres freien Endes erweiternden Querschnitt aufweisen, sodass sie in eine entsprechende Ausnehmung oder Öffnung eingesetzt werden können und Zugkräfte, die in Richtung einer Längsachse des Vorsprungs wirken nicht zu einer Demontage der Verkleidung führen. Vielmehr muss zur Demontage in diesem Fall eine quer zur Längsachse des Vorsprungs wirkende Querkraft aufgebracht werden, die den Vorsprung aus der Ausnehmung oder Öffnung in der Querrichtung heraus bewegt.
Der Schaumstoff ist insbesondere ein Schaumstoff, der durch Verschweißen von Schaumstoff-Partikeln erhalten wird, wobei die Partikel in dem expandierten Zustand z. B. einen Durchmesser von 1 bis 8 mm, vorzugsweise von 2 bis 5 mm aufweisen. Die mittlere Dichte des Schaumstoffs liegt z. B. im Bereich von 15 bis 100 kg/m3, insbesondere im Bereich von 20 bis 60 kg/m3, bevorzugt im Bereich von 30 bis 50 kg/m3.
Die Schaumstoff-Partikel können optional die insbesondere für Polyolefin-Schaumstoff-Partikel, aber auch Polystyrol üblichen Zusatzstoffe enthalten, z. B. Farben, Pigmente, Füllstoffe, Substanzen zur Erhöhung der Festigkeit, Substanzen zur Erzielung einer Feuerresistenz, Substanzen, die ein Trennen des Formteils von einer Form erleichtern, antistatische Substanzen, Stabilisatoren, Stoffe zur Erzielung an die statische Eigenschaften, Stoffe zur Erzielung einer Säurebeständigkeit, Schmierstoffe, Gleitstoffe. Diese Zusatzstoffe werden vorzugsweise in Mengen gefügt, sodass die gewünschten oder erwähnten Effekte erzielt werden. Stoffe zur Erzielung einer Säurebeständigkeit werden besonders bevorzugt. Ihr Anteil kann z. B. im Bereich von 0,05 bis 0,2 Gewichtsprozenten des Schaumstoff-Partikels liegen.
Zum Umfang der Erfindung gehört ferner ein Verfahren zum Herstellen einer Verkleidung für eine Maschine, insbesondere für ein Koordinatenmessgerät, insbesondere der Verkleidung in einer der Ausgestaltungen, die in dieser Beschreibung und den Ansprüchen definiert sind. Bei dem Herstellungsverfahren wird zur Herstellung des Formteils eine Vielzahl von Schaumstoff-Partikeln und optional außerdem ein Stabilisierungsmodul aus einem anderen Material in eine Form eingebracht und wird aus den Schaumstoff-Partikeln ein Formteil gebildet, indem die Schaumstoff-Partikel mit einander verbunden werden. Dabei wird das optionale Stabilisierungsmodul zumindest teilweise in das Formteil integriert.
Um aus den expandierten Schaumstoff-Partikeln das Formteil zu bilden, werden die Schaumstoff-Partikel vorzugsweise durch Erwärmen und Zuführen von Wasserdampf in eine Form, die die Schaumstoff-Partikeln enthält miteinander verschweißt. Dabei sieht es eine Ausführungsform des Herstellungsverfahrens vor, dass das Erwärmen zumindest teilweise durch Einbringen von heißem Wasserdampf bewirkt wird. Auf ein zusätzliches Beheizen der Form oder ihres Inhaltes kann daher ganz oder teilweise verzichtet werden. Die Wärme wird stattdessen durch den heißen Wasserdampf zugeführt.
Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Zuführung von Wasserdampf zur Herstellung der Verbindung zwischen den Schaumstoff-Partikeln beschränkt. Z. B. ist es auch möglich auf die Oberflächen der Schaumstoff-Partikel einen Klebstoff aufzubringen, beispielsweise vor dem Einbringen in die Form, wobei der Klebstoff durch Zuführen eines den Klebstoff aktivierenden Gases aktiviert wird, d. h. die Wirkung des Klebstoffes erzielt wird. Auch andere Verfahren sind möglich. Z. B. kann ein anderes Gas und/oder ein anderer Dampf in die Form zugeführt werden, um die Schaumstoff-Partikel miteinander zu verschweißen.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des Herstellungsverfahrens werden die Schaumstoff-Partikel in eine Form eingebracht. Dann wird Wasserdampf (Alternative: ein anderes Gas und/oder ein anderer Dampf) zu den Schaumstoff-Partikeln geführt, um die Schaumstoff-Partikel miteinander zu verschweißen. Die Form kann z. B.
Perforationen bzw. eine Vielzahl kleiner Durchgangslöcher aufweisen, durch die der Dampf und/oder das Gas hindurchströmen kann. Die Form kann außerdem ebenfalls eine Vielzahl von Durchgangslöchern aufweisen, die ein Austreten des Dampfes und/oder des Gases erlauben, nachdem er/es zur Verbindung der Schaumstoff-Partikel beigetragen hat.
Das Gas und/oder der Dampf werden unter Druck in die Form zugeführt. Der erforderliche Druck ist abhängig von den Eintrittquerschnitten der Löcher zum Einleiten und Auslassen des Gases und/oder des Dampfes und der Geschwindigkeit, mit der der Prozess des Verbindens der Schaumstoff-Partikel ablaufen soll. Wenn heißer Wasserdampf eingesetzt wird, um die Schaumstoff-Partikel miteinander zu verbinden, bewirkt der Wasserdampf insbesondere, dass die Schaumstoff-Partikel an der Oberfläche durch Glasübergang in einen anderen Aggregatszustand übergehen, insbesondere einen gummielastischen Aggregatzustand. In diesem anderen Aggregatzustand können sich die Bereiche benachbarter Schaumstoff-Partikel miteinander verbinden. Nach Abkühlung unter die Glasübergangstemperatur bleibt die Verbindung erhalten. Um die Eigenschaften des Schaumstoffs in dem überwiegenden Teil der Schaumstoff-Partikel zu bewahren, sollte die Glasübergangstemperatur nur kurzzeitig und lokal überschritten werden. Der Prozess kann daher optimiert werden, indem gleichzeitig ein geeignetes Gas (z. B. Pentan-Gas) zugeführt wird, um die Schaumstoff-Partikel während des Prozesses der Verbindung weiter zu expandieren. Der durch die Expansion erzeugte Druck an den Kontaktstellen der einzelnen Schaumstoff-Partikel beschleunigt das Herstellen der Verbindung und erhöht die Zuverlässigkeit der Verbindung zwischen den Schaumstoff-Partikeln.
Ferner gehört zum Umfang der Erfindung auch ein Verfahren zum Betreiben einer Maschine, insbesondere eines Koordinatenmessgeräts. Beim Betrieb ist zumindest ein Teil der Maschine, z. B. eine Pinole eines Koordinatenmessgerätes in Portalbauweise, mit zumindest einer Verkleidung verkleidet, vorzugsweise an mehreren Seiten.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnungen beschrieben. Die einzelnen Figuren der Zeichnungen zeigen:
1: schematisch ein Koordinatenmessgerät in Portalbauweise mit mehreren Verkleidungen, die an unterschiedlichen Teilen des Geräts angebracht werden können,
2: eine Explosionsdarstellung einer konkreten Ausführungsform eines säulenartigen Maschinenteils, z. B. der rechts in 1 dargestellten Säule des Koordinatenmessgeräts, mit einer Mehrzahl von Teilen, die an dem säulenartigen Maschinenteil angeordnet werden können, darunter auch mehrere Verkleidungen,
3: eine Explosionsdarstellung und den zusammengesetzten Zustand einer der in 2 gezeigten Verkleidungen,
4: eine zweiteilige Verkleidung zur Verkleidung eines langgestreckten Maschinenteils, z. B. der links in 1 dargestellten Säule des Koordinatenmessgeräts,
5: einen Querschnitt durch die zweiteilige Verkleidung von 4 in einem Zustand, in dem die beiden Teile der Verkleidung miteinander verbunden werden, wobei jedoch das zu verkleidende Maschinenteil nicht dargestellt ist,
6: eine weitere Verkleidung, z. B. zur Verkleidung des sich in vertikaler Richtung erstreckenden Maschinenteils des Koordinatenmessgeräts in 1, welches die Pinole mit dem daran angebrachten Messsensor trägt und antreibt,
7: eine perspektivische Schnittdarstellung durch ein Maschinenteil, welches durch eine zweiteilige Verkleidung verkleidet wurde,
8: eine weitere Verkleidung,
9: einen Schnitt durch die in 8 dargestellte Verkleidung an der durch die gestrichelte Linie in 8 dargestellten Position von oben nach unten durch die Verkleidung,
10: eine weitere Verkleidung, die ein spezielles Ausführungsbeispiel einer besonders bevorzugten Art einer Verkleidung ist,
11: einen Querschnitt durch die Verkleidung gemäß 10 in einer Ebene entlang der gestrichelten Linie in 10 und
12: eine schematische Schnittdarstellung durch eine Anordnung mit einem Motor, einem langgestreckten sich in vertikaler Richtung erstreckenden Maschinenteil, der Verkleidung gemäß 10 und 11 und einem beweglich in dem Maschinenteil gelagerten beweglichen Teil.
1 zeigt ein Koordinatenmessgerät in schematischer Darstellung. Das Koordinatenmessgerät weist einen z. B. von einer Granitplatte gebildeten Messtisch 3 auf, über dem sich, getragen von zwei einander gegenüberstehenden, in vertikaler Richtung erstreckenden Säulen 5a, 5b, ein Portal erstreckt. Die Säulen sind durch eine Brücke 6 miteinander verbunden. Die Säulen 5a, 5b können relativ zu dem Messtisch 3 in der durch den Doppelpfeil 7 bezeichneten Richtung, z. B. der x-Richtung eines kartesischen Koordinatensystems durch nicht näher dargestellte Mittel verfahren werden.
An der Brücke 6 ist ein Maschinenteil 8 beweglich gelagert, welches in der Richtung des mit dem Bezugszeichen 9 bezeichneten Doppelpfeils, z. B. der y-Richtung verfahren werden kann. In dem Maschinenteil 8 wiederum ist ein bewegliches Teil 10 gelagert, von dem lediglich das nach unten abragende untere Ende in 1 erkennbar ist. An diesem beweglichen Teil 10 ist ein Messkopf 12 mit einem Taster 13 befestigt. Das bewegliche Teil mit dem Messkopf kann in der von dem Doppelpfeil 14 bezeichneten Richtung, z. B. der z-Richtung des kartesischen Koordinatensystems relativ zu dem Maschinenteil 8 verfahren werden. Auf diese Weise ist es möglich, den Taster 13 innerhalb eines Raumes oberhalb des Messtischs 3 in jede beliebige Position zu verfahren.
Eine Steuerung des Koordinatenmessgeräts ist schematisch durch einen Kasten 15 dargestellt, der mit einer gestrichelten Linie mit dem Gerät verbunden ist.
Die genannten Maschinenteile, insbesondere die Säulen 5a, 5b und das Maschinenteil 8, sind noch nicht verkleidet. 1 zeigt jedoch mehrere Verkleidungen 21, 23, 26, 27, mit denen diese genannten Teile 5a, 5b, 8 verkleidet werden können. Es können weitere Verkleidungen vorgesehen sein, so dass die genannten Teile umlaufend, an vier Seiten verkleidet werden können.
Die in 2 dargestellte konkrete Ausgestaltung der Säule 5b in 1 ist aus einer strebenartigen Metallkonstruktion 31 gebildet. Dabei können z. B. mit zahlreichen Ausnehmungen versehene Metallbleche verwendet werden, wie z. B. zu einer im Wesentlichen quaderförmigen Konstruktion zusammengefügt werden. Am unteren Ende der Konstruktion befindet sich ein Wagen 33, mit dem die Säule 5b über dem Messtisch verfahren werden kann.
Mit den Bezugszeichen 34a, 34b ist eine zweiteilige Verkleidung des Wagens 33 bezeichnet. Die beiden Teile der Verkleidung 34a, 34b weisen jeweils mehrere Bereiche auf, die gegeneinander abgewinkelt, ausgerichtet und miteinander verbunden sind. Insbesondere können diese Teile jeweils einen Isolierkörper aus Schaumstoff und eine Abdeckung aufweisen, wobei z. B. die Abdeckung einstückig hergestellt wurde, jedoch für jedes Verkleidungsteil mehrere Isolierkörper vorgesehen sein können. Es kann jedoch für jedes Verkleidungsteil auch jeweils ein einstückiger Isolierkörper vorhanden sein. Rechts in der 2 ist eine weitere Verkleidung 37 zur Verkleidung der nach vorne rechts weisenden Außenfläche sowie zur Verkleidung der nach rechts hinten weisenden Außenfläche der Säule 5b dargestellt. Zur Abdeckung der nach vorne links weisenden Außenfläche der Säule 5b dient die bereits schematisch in 1 dargestellte Verkleidung 21, auf die noch näher anhand von 3 eingegangen wird.
Eine weitere Verkleidung 39 ist links hinter der Säule 5b erkennbar. Sie dient der nach links hinten weisenden Außenfläche der Säule 5b. Die Verkleidung 39 weist zwei Isolierkörper 39a, 39b auf, zwischen denen ein Bereich 39c liegt, in dem sich kein Isolierkörper befindet. Der obere Isolierkörper 39a weist einen von seinem Schaumstoffmaterial gebildeten Vorsprung 40a auf. Der untere Isolierkörper 39b weist drei solcher Vorsprünge 40b, 40c, 40d auf, die übereinander angeordnet sind.
Es ist eine weitere Verkleidung rechts oben in 2 erkennbar, die mit den Bezugszeichen 43 bezeichnet ist. Diese Verkleidung 43 weist eine Ausnehmung 43a auf, die eine gerade, sich in horizontaler Richtung erstreckende Unterkante hat. Die Verkleidung 37 weist ebenfalls drei solcher Ausnehmungen 37a, 37b, 37c auf. Im montierten Zustand der Verkleidungen 37, 39, 43 liegen die Vorsprünge 40a, 40b, 40c, 40d jeweils in einer der Ausnehmungen 43a, 37a, 37b, 37c, so dass die Verkleidung 39 die Materialbereiche der Verkleidungen 37, 43, in welchen die Ausnehmungen 37a, 37b, 37c, 43a gebildet sind, an der Außenoberfläche der Säule 5b hält. Dabei sind die Vorsprünge 40a–40d so ausgestaltet, dass sie ein hakenartig nach unten abgewinkeltes freies Ende haben, mit dem sie im montierten Zustand eine Strebe der Säule 5b hintergreifen und auf diese Weise die Verkleidung 39 formschlüssig mit der Säule 5b verbinden. Gleichzeitig verbinden sie die Verkleidungen 37, 43 mit der Säule 5b.
Die Verkleidung 21 kann anschließend so montiert werden, dass ihr Kopfteil 21a auf dem oberen Teil 43b der Verkleidung 43 ruht und z. B. durch nach oben abragende Vorsprünge der Verkleidung 43 und entsprechende Vertiefungen oder Profilierungen des Kopfteils 21a gegen unbeabsichtigtes Lösen gehalten wird. Die Befestigung der Verkleidungen kann jedoch auch auf andere Art gestaltet und realisiert werden. Die Vorsprünge und Ausnehmungen gemäß 2 sind lediglich Beispiele. Auch bei anderen Arten der Befestigung kann das zu verkleidende Maschinenteil aber wie in 2 dargestellt gestaltet sein.
Die Verkleidung 21 ist aus einem anderen Blickwinkel in 3 dargestellt, und zwar in einer Ansicht auf die innenliegende Seite, die durch den Isolierkörper 21b gebildet ist und an der der Isolierkörper 21b im montierten Zustand an der nach links vorne weisenden Außenfläche der Säule 5b in 2 anliegt.
Optional können z. B. ähnliche Vorsprünge wie die Vorsprünge 40 der Verkleidung 39 auch an der Innenseite des Isolierkörpers 21b der Verkleidung 21 ausgebildet sein, mit denen die Verkleidung 21 in die Aussparungen in der Säule 5b eingreifen und die Streben hintergreifen kann.
Das links in 3 dargestellte Teil ist der Isolierkörper 21b. In der Mitte von 3 ist die Abdeckung 21c dargestellt. Bei der Herstellung der Verkleidung 21 wird der Isolierkörper 21b mit Hilfe eines Klebstoffs vollflächig oder zumindest in Teilbereichen mit der Abdeckung 21c verklebt. Nach dem Aufbringen des Klebstoffs wird der Isolierkörper 21b, wie es der Pfeil in 3 zeigt, in die Abdeckung 21c eingesetzt und auf diese Weise die Klebstoffverbindung hergestellt. Die fertige Verkleidung ist im rechten Teil der 3 dargestellt.
4 und 5 zeigen eine zweiteilige Verkleidung 23, die bereits in 1 dargestellt ist. Am besten aus 5 ist erkennbar, dass die äußere Hülle der Verkleidung 23 durch eine im Querschnitt U-förmige Abdeckung 24a des Teils 23a und durch eine Abdeckung 24b des Teils 23b gebildet wird. Innenliegend in dem Innenraum der U-förmigen Abdeckung 24a, 24b liegt jeweils ein Formkörper aus Schaumstoff, der mit dem Bezugszeichen 25a, 25b bezeichnet ist. Die Isolierkörper 25a, 25b sind jeweils ausgenommen (vorzugsweise ausgespart), so dass ein Innenraum 26a, 26b gebildet ist, in dem ein Maschinenteil, insbesondere die Säule 5a, aufgenommen werden kann. Das Teil 23a weist zwei in der Längsrichtung (d. h. der Richtung, die senkrecht zur Bildebene von 5 steht) verlaufende Vorsprünge 28, 29 auf, die an der offenen Seite des durch die Abdeckung 24a gebildeten U an dem Isolierkörper 25a ausgeformt sind. Dabei ist der Isolierkörper 25a einschließlich der Vorsprünge 28, 29 einstückig aus Schaumstoff gebildet. Entsprechende Nuten 51, 52 sind in dem Isolierkörper 25b des Teils 23b ausgebildet. Wenn die Verkleidung 23 montiert ist, greifen die Vorsprünge 28, 29 annähernd über die gesamte Längserstreckung der Verkleidung 23 in die Nuten 51, 52 ein, wobei vorzugsweise eine form- und kraftschlüssige Verbindung zwischen den Teilen 23a, 23b erzielt wird.
6 zeigt die Verkleidung, die bereits in 1 dargestellt ist. Der Isolierkörper 63 der Verkleidung 26 erstreckt sich vom unteren Rand der Verkleidung 26 zwar in Längsrichtung nach oben, aber nicht bis zum oberen Ende der Verkleidung 26. 6 zeigt die Ansicht auf die durch den Isolierkörper 63 gebildete Innenseite mit vier Vorsprüngen 64a–64d und eine Aussparung 65. Die Abdeckung 61 umfasst den Isolierkörper 63 am rechten und linken Rand, wie aus dem oben in 6 erkennbaren Profil ersichtlich ist. Die Vorsprünge 64 dienen der Befestigung der Verkleidung 26 an einem Maschinenteil, insbesondere dem Maschinenteil 8 gemäß 1.
Die 7 zeigt eine zweiteilige Verkleidung 71, mit den Teilen 71a (oben in der Figur) und 71b (unten in der Figur). Aus der Schnittdarstellung ist eine strebenartige, jedoch durch Ausnehmung von Metallblechen 76–79 und Zusammenfügen der Metallbleche erhaltene Stützkonstruktion erkennbar, die sich um einen Hohlraum herum erstreckt, auf welchen man in der Darstellung der 7 von oben blickt. Der Hohlraum erstreckt sich, wie auch die gesamte geschnitten dargestellte Konstruktion, weiter aus der Bildebene heraus.
Um die Stützkonstruktion herum ist die zweiteilige Verkleidung 71 angeordnet. Dabei weist jedes der Teile 71a, 71b eine Abdeckung 79a, 79b auf und einen Isolierkörper 80a, 80b, der an seiner Außenseite von der Abdeckung 79a, 79b abgedeckt ist. Die Abdeckung 79a, 79b erstreckt sich schichtartig und vollflächig anliegend an der Außenseite des Isolierkörpers 80a, 80b um jeweils zwei Ecken 81a, 81b (im Fall des Teils 71b) bzw. um zwei Ecken 71c, 71d (im Falle des Teils 71a) herum. Allerdings endet die Abdeckung 79b an einer Linie 82, die sich parallel zu der Längsachse der Stützkonstruktion bzw. parallel zu der Ecke 81a erstreckt an der rechts in 7 liegenden Außenseite der Verkleidung 71 in geringem Abstand zu der Ecke 81a. Dementsprechend endet die Abdeckung 79a ebenfalls auf einer solchen Linie 83 in der Nähe der Kante 81d. Die nach rechts weisende Außenoberfläche der Verkleidung 71 wird daher teilweise durch die Isolierkörper 80a, 80b gebildet. Generell gilt somit grundsätzlich für die Erfindung, dass die Abdeckung den Schaumstoff nicht vollständig nach außen abdecken muss.
An den beiden Stößen 85, 86, an denen die Teile 71a, 71b aneinander stoßen, sind die Teile in der Art von Puzzle-Teilen geformt, so dass sie ineinander eingreifen und eine formschlüssige und vorzugsweise auch kraftschlüssige Verbindung miteinander bilden.
Das Beispiel von 7 lässt die Isolierwirkung der Isolierkörper sehr gut erkennen. Das umgebene Maschinenteil 76–79 wird umlaufend geschlossen eingefasst. Auf diese Weise wird die Konstruktion wärmeisoliert. Generell, nicht nur bei dieser Ausführungsform der Erfindung, besteht selbstverständlich auch der Vorteil, dass nicht nur eine wärmeisolierende Wirkung erzielt wird, sondern auch eine geräuschdämpfende Wirkung für den Fall, dass in oder von dem Maschinenteil Geräusche erzeugt werden. Umgekehrt werden die Maschinenteile insbesondere auch wegen der Wahl des Isolierkörpermaterials als Schaumstoffmaterial gegen Schallwellen von außen isoliert. Insbesondere führen daher bei entsprechend isolierten Koordinatenmessgeräten Geräusche in der Umgebung des Geräts nicht oder nur in geringem Maße zu einem Messfehler.
Eine verhältnismäßig komplex geformte, jedoch einstückige Verkleidung 91 ist in 8 und 9 dargestellt. Die Verkleidung weist einen Isolierkörper 91a auf, der ein einstückiges Formteil ist. Innerhalb eines durch den Isolierkörper 91a gebildeten Innenraums 92 befinden sich vier Vorsprünge 92a–92d, die durch das Schaumstoffmaterial des Isolierkörpers 91a gebildet sind. Etwa in der Mitte dieser Vorsprünge 92 befindet sich eine Ausnehmung 93. Mit 94 ist die Abdeckung der Verkleidung 91 bezeichnet, die den Isolierkörper 91a an mehreren Seiten umschließt. Dabei ist durch die Abdeckung 94 ein oberer Rand 96 gebildet, der Teile des Isolierkörpers 91a auch von oben abdeckt. Dieser Rand 96 wird erst ausgeformt, wenn sich der Isolierkörper 91a bereits innerhalb der Abdeckung 94 befindet und mit dieser verbunden ist. Z. B. kann das Material der Abdeckung 94 im Bereich des Randes 96 lediglich lokal erwärmt werden und mit Hilfe eines Formwerkzeugs, gegen den die Verkleidung 91 gepresst wird, in die gewünscht, in 8 und 9 dargestellte Form gebracht werden.
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung einer Verkleidung wird nun anhand von 10 und 11 beschrieben. Die in den Figuren dargestellte Verkleidung 100 ist lediglich eine spezielle Ausführungsform. Die im Folgenden beschriebenen Merkmale können auch bei anderen Ausgestaltungen vorhanden sein. Insbesondere können die im Folgenden beschriebenen Kanäle in einer anderen Verkleidung ausgebildet sein, z. B. in einer Verkleidung, deren Form der Form der Verkleidung 100 gleicht, die jedoch aus einem einzigen Material besteht und nicht aus einer Abdeckung und einem Isolierkörper.
10 zeigt die im montierten Zustand (wenn die Verkleidung 100 an einem Maschinenteil montiert ist) innenliegende Seite mit sechs an dem Isolierkörper 101 ausgebildeten Vorsprüngen 102a–102f, die ausgehend von der sich im Wesentlichen in einer Ebene erstreckenden Oberfläche des Isolierkörpers 101 einen zu ihrem jeweiligen freien Ende erweiternden Querschnitt aufweisen. Dies ist gut in der Schnittdarstellung der 11 erkennbar, die die Vorsprünge 102c und 102d zeigt.
Wie ebenfalls der Schnitt gemäß 11 zeigt, umgibt die Abdeckung 104 den Isolierkörper 101 an drei Seiten, in der Darstellung an der rechten Seite, der linken Seite und oben. Dabei ist die Abdeckung 104 an zwei Ecken, die sich in Längsrichtung (die senkrecht zur Bildebene der 11 verläuft) der Verkleidung 100 erstrecken, abgewinkelt.
Ebenfalls in der Längsrichtung erstrecken sich zwei Kanäle 107, 108, und zwar über die gesamte Länge der Verkleidung 100. 10 zeigt jeweils ein erstes Ende 109, 110 des Kanals 107 bzw. 108. Wegen der perspektivischen Darstellung der 10 sind die hinteren, entgegengesetzten Enden der Kanäle 107, 108 nicht erkennbar. Sie befinden sich rechts oben in der Darstellung der 10. An den Stirnseiten der Verkleidung 100, an denen sich die Enden 109, 110 der Kanäle 107, 108 befinden, bildet der Isolierkörper 101 die Außenoberfläche der Verkleidung 100. Deshalb sind die Kanäle 107, 108 dort offen. Alternativ könnte die Abdeckung den Isolierkörper auch an den Stirnseiten abdecken. In diesem Fall ist die Abdeckung an den Enden der Kanäle ausgespart, sodass die Kanäle ebenfalls offen sind.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel verlaufen die Kanäle in gerader Richtung parallel zueinander und werden gemeinsam von der Abdeckung 104 und dem Isolierkörper 101 gebildet. Anders ausgedrückt befindet sich eine Ausnehmung in dem Isolierkörper 101. Dabei bildet der Isolierkörper 101 jedoch nur einen Teil der Wand des Kanals. Der andere Teil der Wand des Kanals wird von der Abdeckung 104 gebildet.
Möglichkeiten der Bildung von Kanälen innerhalb von Verkleidungen sind insbesondere die Folgenden:

– Die Ausnehmung kann in der Abdeckung gebildet sein und/oder in dem Isolierkörper, wobei Abdeckung und Isolierkörper gemeinsam die Wand des Kanals bilden.
– Der Kanal kann zumindest entlang einem Abschnitt seiner Längserstreckung (d. h. in Flussrichtung eines Fluids, dass durch den Kanal strömt) ausschließlich in der Abdeckung oder in dem Isolierkörper gebildet sein, d. h. die Abdeckung bzw. der Isolierkörper bildet in dem Abschnitt vollständig die Wand des Kanals.
– Außer der Abdeckung und dem Isolierkörper weist die Verkleidung noch zumindest ein drittes Teil auf, welches zumindest teilweise die Wand des Kanals bildet.

In konkreten Ausgestaltungen von Verkleidungen können die genannten Möglichkeiten kombiniert werden, d. h. es kann z. B. ein Kanal vollständig von dem Isolierkörper gebildet werden und ein anderer Kanal in der Abdeckung ausgestaltet sein, z. B. indem die Abdeckung ein Hohlprofil aufweist.
Das in 10 und 11 dargestellte Prinzip der Ausbildung der Kanäle teilweise durch die Abdeckung und teilweise durch den Isolierkörper (oder durch mehrere Isolierkörper derselben Verkleidung) ist jedoch das bevorzugte. Dadurch besteht bei Abtransport von Wärme durch den jeweiligen Kanal ein verhältnismäßig großer Abstand zu dem verkleideten Maschinenteil und andererseits kann der Kanal in diesem Fall auf besondere einfache Weise dadurch gebildet werden, dass der Isolierkörper an seiner Außenoberfläche eine nach außen offene Ausnehmung aufweist, die durch die Abdeckung abgedeckt ist. Insbesondere sind daher keine Bohrungen durch den Isolierkörper oder auf andere Weise hergestellte Hohlräume erforderlich. Die Abdeckung kann einfach plattenförmig ausgestaltet sein, wobei Abwinklungen wie in den Beispielen der 10 und 11 der Abdeckung 104 möglich sein können. Auch kann die Abdeckung ebenfalls wie in 11 gut erkennbar einen gekrümmten Verlauf haben.
12 zeigt einen Schnitt in vertikaler Richtung durch ein Maschinenteil, insbesondere das Maschinenteil 8 gemäß 1. Es kann sich jedoch auch um ein anderes Maschinenteil handeln. In dem Maschinenteil 8 ist eine Pinole 10 in vertikaler Richtung beweglich gelagert, wie durch den Doppelpfeil 14 angedeutet ist. Die Lagerung ist in dem Ausführungsbeispiel durch Luftlager 120, 121a, 121b an gegenüberliegenden Seiten der Pinole 10 realisiert. Am unteren Ende der Pinole 10 ist ein tastender Messsensor 12 befestigt, der einen Taster 13 aufweist.
An dem Maschinenteil 8 ist ein Motor 125 über sein Gehäuse 122 befestigt. Dabei befindet sich der eigentliche Motor, d. h. der Teil, der über elektromagnetische Felder eine mechanische Bewegung erzeugt, durch das Gehäuse 122 getrennt von der Pinole 10 und dem Maschinenteil 8. Dies bedeutet, dass Kühlluft, die den Motor 125 gekühlt hat, nicht unmittelbar das Maschinenteil 8 und/oder die Pinole 10 anströmen (und daher erwärmen) kann. Vielmehr wird die Luft, wie durch Pfeil a angedeutet, vorzugsweise von unten durch eine Öffnung 131 der Konstruktion angesaugt, erwärmt sich, während sie, wie durch Pfeil c angedeutet, um den Motor 125 herumströmt, und wird anschließend, wie durch Pfeil b angedeutet, durch einen Kanal 108 in einer Verkleidung 100 des Maschinenteils 8 abtransportiert. Dabei muss die Luft nicht durch eine zusätzliche Pumpe angesaugt werden. In der Regel reicht natürliche Konvektion aus, die optional noch durch eine entsprechende Ausgestaltung des Motors (z. B. durch einen Flügelrad, siehe oben) unterstützt werden kann.
Der obere Teil der 12 zeigt einen Schnitt durch einen Teil der Verkleidung 100, wobei sich links in der Figur die Abdeckung 104 befindet, rechts daneben der Kanal 108 und wiederum rechts daneben der Isolierkörper 101 der Verkleidung 100. Die Befestigungsvorsprünge 102, mit denen die Verkleidung 100 an dem Maschinenteil 8 angebracht werden kann, sind ebenfalls angedeutet. Bei dem Maschinenteil 8 kann es sich z. B. ähnlich wie bei der 2 dargestellten Säule 5b um eine strebenartige Konstruktion aus Metallblechen handeln.
Auch zur Außenseite, die die aus Sicht des Motors 125 dem Gehäuse 122 gegenüberliegende Seite ist, ist der Motor durch eine Abdeckung 126 abgedeckt. Dies dient einerseits dem Geräte- und Personenschutz und andererseits wird dadurch der Kamineffekt verstärkt, da sich die Eintrittsöffnung 131 für die Luft an einer tiefer gelegenen Stelle befindet.
Beim Verfahren der Pinole 10 in vertikaler Richtung treibt der Motor 125 über nicht näher dargestellte, jedoch grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannte Mittel (wie z. B. Zahnräder und/oder Antriebswellen) eine Antriebsrolle 123 an, die an dem Gehäuse 122 drehbeweglich gelagert ist und unmittelbar an der Oberfläche der Pinole 10 abrollt. Andere Antriebsweisen sind selbstverständlich möglich, z. B. ein Seilzugantrieb, bei dem die von dem Motor erzeugte Antriebskraft über einen Seilzugmechanismus auf die Pinole übertragen wird, dabei wird z. B. eine Umlenkrolle am oberen Ende des Maschinenteils zum Umlenken des Seilzugs verwendet.
Die in 12 dargestellte Anordnung ist lediglich ein Beispiel. Z. B. kann mehr als ein Motor vorgesehen sein und/oder kann die Kühlluft durch mehrere Kanäle und/oder Kanäle in mehreren verschiedenen Bauteilen (nicht nur in der Verkleidung) aus dem Motorraum abgeführt werden.

Claims

Maschine, insbesondere Koordinatenmessgerät, mit einem Maschinenteil (5; 8), das eine tragende Konstruktion aufweist, und mit einer Verkleidung (21; 23; 26; 27), wobei die Verkleidung (21; 23; 26; 27) einen Isolierkörper (21b; 25; 63; 101) aus einem wärmeisolierenden Material und eine Abdeckung (21c; 24; 61; 104) aufweist, wobei die Abdeckung (21c; 24; 61; 104) in einem an dem Maschinenteil (5; 8) montierten Zustand der Verkleidung (21; 23; 26; 27) die Außenoberfläche der Verkleidung (21; 23; 26; 27) bildet und wobei der Isolierkörper (21b; 25; 63; 101) einen Schaumstoff aufweist.
Maschine nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei in einem unteren Bereich des Maschinenteils (8) ein Motor (125) angeordnet ist, wobei in dem Isolierkörper und/oder zwischen dem Isolierkörper (101) und der Abdeckung (104) zumindest ein Kanal (108) ausgebildet ist, der an einem ersten Ende und an einem gegenüberliegenden zweiten Ende des Kanals (108) offen ist, wobei das erste Ende an dem Motor (125) angeordnet ist und/oder in der Nähe des Motors (125) angeordnet ist, sodass beim Betrieb des Motors (125) erzeugte Wärme durch den Kanal (108) abtransportiert werden kann.
Maschine nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Motor (125) durch die Abdeckung (104) der Verkleidung (100) und/oder durch eine zweite Abdeckung (126) nach außen abgedeckt ist, wobei unterhalb und/oder seitlich des Motors (125) zumindest eine Luft-Eintrittsöffnung angeordnet ist, sodass beim Betrieb des Motors (125) Luft durch die Luft-Eintrittöffnung in einen Raum eintritt, in dem sich der Motor (125) befindet, die Luft von dem Motor (125) erzeugt Wärme aufnimmt und die erwärmte Luft durch den zumindest einen Kanal nach oben strömt.
Maschine nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei der Motor (125) über eine tragende Konstruktion, insbesondere ein Motor-Chassis, an dem Maschinenteil (5; 8) befestigt ist und wobei sich die tragende Konstruktion zwischen dem Motor (125) und dem Maschinenteil (5; 8) angeordnet ist, sodass die tragende Konstruktion eine Strömung erwärmter Luft von dem Motor (125) zu dem Maschinenteil (5; 8) behindert oder verhindert.
Maschine nach einem der drei vorhergehenden Ansprüche, wobei der Motor (125) ausgestaltet ist, ein in oder an dem Maschinenteil (8) beweglich gelagertes Teil (10), insbesondere eine Pinole eines Koordinatenmessgeräts, anzutreiben.
Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Isolierkörper (21b; 25; 63; 101) einen Verbund, insbesondere ein Formteil, aus expandierten Schaumstoff-Partikeln aufweist.
Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an dem Isolierkörper (21b; 25; 63; 101) zur Befestigung der Verkleidung (21; 23; 26; 27) an dem Maschinenteil (5; 8) zumindest ein Vorsprung (40; 92; 102) und/oder eine Ausnehmung (93) ausgeformt ist.
Maschine nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Vorsprung (40; 92; 102) und/oder die Ausnehmung (93) von dem Schaumstoff gebildet ist.
Anordnung mit einer Maschine, wobei in einem unteren Bereich eines Maschinenteils (8) ein Motor (125) angeordnet ist, wobei zwischen dem Maschinenteil (8) und einer Außenoberfläche einer Verkleidung (21; 23; 26; 27) des Maschinenteils (8) zumindest ein Kanal (108) ausgebildet ist, der an einem ersten Ende und an einem gegenüberliegenden zweiten Ende des Kanals (108) offen ist, wobei das erste Ende an dem Motor (125) angeordnet ist und/oder in der Nähe des Motors (125) angeordnet ist, sodass beim Betrieb des Motors (125) erzeugte Wärme durch den Kanal (108) abtransportiert werden kann.
Verkleidung (21; 23; 26; 27) für eine Maschine, insbesondere für ein Koordinatenmessgerät, wobei die Verkleidung (21; 23; 26; 27) einen Isolierkörper (21b; 25; 63; 101) aus einem wärmeisolierenden Material und eine Abdeckung (21c; 24; 61; 104) aufweist, wobei die Abdeckung (21c; 24; 61; 104) im montierten Zustand der Verkleidung (21; 23; 26; 27) die Außenoberfläche der Verkleidung (21; 23; 26; 27) bildet und wobei der Isolierkörper (21b; 25; 63; 101) einen Schaumstoff aufweist.
Verkleidung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei in dem Isolierkörper (21b; 25; 63; 101) und/oder zwischen dem Isolierkörper (21b; 25; 63; 101) und der Abdeckung zumindest ein Kanal (107, 108) ausgebildet ist, der an gegenüberliegenden Enden des Kanals (107, 108) offen ist.
Verkleidung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Isolierkörper (21b; 25; 63; 101) einen Verbund, insbesondere ein Formteil, aus expandierten Schaumstoff-Partikeln aufweist.
Verkleidung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an dem Isolierkörper (21b; 25; 63; 101) zur Befestigung der Verkleidung (21; 23; 26; 27) an einem Maschinenteil (5; 8) zumindest ein Vorsprung (40; 92; 102) und/oder eine Ausnehmung (93) ausgeformt ist.
Verkleidung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Vorsprung (40; 92; 102) und/oder die Ausnehmung (93) von dem Schaumstoff gebildet ist.
Verfahren zum Herstellen einer Maschine, insbesondere eines Koordinatenmessgeräts, wobei an einem Maschinenteil (5; 8), das eine tragende Konstruktion aufweist, eine Verkleidung (21; 23; 26; 27) befestigt wird, wobei die Verkleidung (21; 23; 26; 27) einen Isolierkörper (21b; 25; 63; 101) aus einem wärmeisolierenden Material und eine Abdeckung (21c; 24; 61; 104) aufweist, sodass die Abdeckung (21c; 24; 61; 104) in dem an dem Maschinenteil (5; 8) montierten Zustand die Außenoberfläche der Verkleidung (21; 23; 26; 27) bildet, und wobei der Isolierkörper (21b; 25; 63; 101) einen Schaumstoff aufweist.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei in einem unteren Bereich des Maschinenteils (8) ein Motor (125) angeordnet wird, wobei in dem Isolierkörper (101) und/oder zwischen dem Isolierkörper (101) und der Abdeckung (104) zumindest ein Kanal (107, 108) ausgebildet wird, der an einem ersten Ende und an einem gegenüberliegenden zweiten Ende des Kanals (107, 108) offen ist, wobei das erste Ende an dem Motor (125) angeordnet wird oder in der Nähe des Motors (125) angeordnet wird, sodass beim Betrieb des Motors (125) erzeugte Wärme durch den Kanal (107, 108) nach oben abtransportiert wird.