DE102017212090A1

DE102017212090A1 - Air bearing device, holding device, coordinate measuring machine for manufacturing methods

Info

Publication number: DE102017212090A1
Application number: DE102017212090.8A
Authority: DE
Inventors: Malte Langmack; Steffen Strauss; Wolfgang Strauss; Raphael Koch; Christof Poglitsch
Original assignee: Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH
Current assignee: Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH
Priority date: 2017-07-14
Filing date: 2017-07-14
Publication date: 2019-01-17
Anticipated expiration: 2037-07-15
Also published as: DE102017212090B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Luftlagereinrichtung, insbesondere zur Lagerung eines beweglichen Teils eines Koordinatenmessgeräts (36), wobei zumindest ein Grundkörper (2) der Luftlagereinrichtung (1) eine bionische Struktur aufweist sowie eine Halteeinrichtung, ein Koordinatenmessgerät und Verfahren zur Herstellung.The invention relates to an air bearing device, in particular for mounting a movable part of a coordinate measuring machine (36), wherein at least one base body (2) of the air bearing device (1) has a bionic structure and a holding device, a coordinate measuring machine and method for manufacturing.

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftlagereinrichtung, insbesondere zur Lagerung eines beweglichen Teils eines Koordinatenmessgeräts, eine Halteeinrichtung für eine solche Luftlagereinrichtung, ein Koordinatenmessgerät sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Luftlagereinrichtung und einer Halteeinrichtung.The invention relates to an air bearing device, in particular for supporting a movable part of a coordinate measuring machine, a holding device for such an air bearing device, a coordinate measuring machine and a method for producing an air bearing device and a holding device.

Zur Bewegungsführung von hoch- und ultrapräzisen Werkzeugmaschinen sowie Messmaschinen, beispielsweise Koordinatenmessgeräten, werden u.a. Luftlagereinrichtungen verwendet, die den Vorteil einer annähernden Reibungsfreiheit und einer hohen Steifigkeit der Lagerung bieten. Auch können kurzperiodische oder lokal auftretende Führungsfehler bei Verwendung bestimmter Luftlagertypen ausgeglichen werden, welches in vorteilhafter Weise ein homogenes Führungsverhalten ermöglicht.For motion control of high and ultra-precision machine tools and measuring machines, such as coordinate measuring machines, u.a. Used air bearing facilities, which offer the advantage of an approximate freedom of friction and a high rigidity of storage. It is also possible to compensate for short-term or locally occurring guiding errors when using specific types of air bearing, which advantageously enables a homogeneous guiding behavior.

Luftlagereinrichtungen sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Neben verschiedenen Größen und unterschiedlichen Geometrien unterscheiden sich Luftlagereinrichtungen auch in der Ausbildung des Luftaustritts. Einige Luftlagereinrichtungen weisen z.B. eine Luftausströmung durch eine mittig angeordnete Drosselbohrung auf. Andere Luftlagereinrichtungen weisen Drosselbohrungen auf, welche auf einer Kreislinie mit einem definierten Durchmesser radial um eine Lagermittelachse angeordnet sind. Auch bekannt ist die Verwendung eines porösen Werkstoffes zur flächigen Durchströmung, welcher im bzw. am Auslass der Luftlagereinrichtung angeordnet sein kann.Air bearing devices are known in various embodiments. In addition to different sizes and different geometries, air bearing devices also differ in the design of the air outlet. Some air bearing devices have e.g. an air outflow through a centrally disposed throttle bore. Other air bearing devices have throttle bores which are arranged on a circular line with a defined diameter radially about a bearing center axis. Also known is the use of a porous material for surface flow, which can be arranged in or at the outlet of the air bearing device.

Luftlagereinrichtungen werden zumeist aus Metallen, insbesondere aus Aluminium, Stahl oder Messing, gefertigt, wobei über zerspanende Herstellungsverfahren aus einem Vollkörper eine gewünschte Ausbildung der Luftlagereinrichtung hergestellt wird. Z.B. können Auslassöffnungen durch Bohrungen eingebracht werden. Über zerspanende Herstellungsverfahren können somit Elemente zur Luftversorgung, Luftauslässe hergestellt werden.Air bearing devices are usually made of metals, in particular of aluminum, steel or brass, wherein a desired design of the air bearing device is produced by machining production process from a solid body. For example, outlet openings can be introduced through holes. By machining production process thus elements for air supply, air outlets can be made.

Aus der DE 102 40 700 A1 ist ein Koordinatenmessgerät bekannt, welches eine an einem Schlitten gelagerte Pinole aufweist, wobei der Schlitten an einer Traverse mit Luftlagern gelagert ist. Weiter ist eine Vorspannung von Führungslagern durch Luftlager offenbart. From the DE 102 40 700 A1 a coordinate measuring machine is known, which has a quill mounted on a carriage, wherein the carriage is mounted on a crossmember with air bearings. Next, a bias of guide bearings is disclosed by air bearings.

Die EP 2 924 721 A1 offenbart eine Positioniereinrichtung in Portalbauweise mit einem Laufwagen, der auf Luftlagern auf einem Granit ruht.The EP 2 924 721 A1 discloses a gantry type positioning device with a carriage resting on air bearings on a granite.

Weiter bekannt ist die DE 195 33 690 A1 , die ein Luftlager offenbart, welches aus einem Körper besteht, in den Bohrungen zur Führung von Luft zu einer Unterfläche des Körpers eingeformt sind. Der Körper des Luftlagers ist als Aluminium-Gussteil hergestellt.Next is known the DE 195 33 690 A1 EP 0 934 843 B1 discloses an air bearing which consists of a body in which holes for guiding air to a lower surface of the body are formed. The body of the air bearing is made as an aluminum casting.

Es stellt sich das technische Problem, eine Luftlagereinrichtung, eine Halteeinrichtung für eine Luftlagereinrichtung, ein Koordinatenmessgerät sowie Verfahren zur Herstellung der Luftlagereinrichtung und der Halteeinrichtung zu schaffen, die Eigenschaften der Luftlagereinrichtung, der Halteeinrichtung und des Koordinatenmessgeräts optimieren, beispielsweise ein Gewicht reduzieren, eine gewünschte Steifigkeit bereitstellen, eine geringe temperaturbedingte Verformbarkeit aufweisen und eine möglichst verlustfreie Führung von Luftströmung ermöglichen, sowie einfach zur fertigen sind.The technical problem is to provide an air bearing device, a holding device for an air bearing device, a coordinate measuring machine and methods for producing the air bearing device and the holding device, optimize the properties of the air bearing device, the holding device and the coordinate measuring machine, for example, reduce a weight, a desired rigidity provide, have a low temperature-induced deformability and allow lossless guidance of air flow, and are easy to manufacture.

Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch die Gegenstände mit den Merkmalen der Ansprüche 1, 13, 15, 16 und 17. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The solution of the technical problem results from the objects with the features of claims 1, 13, 15, 16 and 17. Further advantageous embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Vorgeschlagen wird eine Luftlagereinrichtung, insbesondere zur Lagerung eines beweglichen Teils eines Koordinatenmessgeräts. Über die Luftlagereinrichtung kann eine Luftschicht, die auch als Luftfilm bezeichnet werden kann, zwischen zwei Lagerungspartnerkörper, beispielsweise zwischen der Luftlagereinrichtung und einem Trägerkörper, erzeugt werden. Die Luftlagereinrichtung kann hierbei einen der Lagerungspartnerkörper bereitstellen und eine Lauffläche aufweisen. Ein weiterer Lagerungspartnerkörper kann dann eine Gegenlauffläche aufweisen. Dies kann beispielsweise der Trägerkörper sein. Der Trägerkörper kann beispielsweise ein Führungsbalken sein, insbesondere ein Querträger oder eine Traverse eines Koordinatenmessgeräts. Es ist jedoch auch möglich, dass der Lagerungspartnerkörper ein Rotor ist.Proposed is an air bearing device, in particular for supporting a movable part of a coordinate measuring machine. Via the air-bearing device, an air layer, which can also be referred to as an air film, can be produced between two support partner bodies, for example between the air-bearing device and a carrier body. In this case, the air bearing device can provide one of the support partner bodies and have a running surface. Another storage partner body may then have a mating surface. This may be, for example, the carrier body. The support body can be, for example, a guide beam, in particular a cross member or a cross member of a coordinate measuring machine. However, it is also possible that the storage partner body is a rotor.

Die zwischen diese Lagerungspartnerkörper eingebrachte Druckluft kann hierbei ein Schmiermedium und gleichzeitig ein Druckpolster bilden, welches z.B. eine Last berührungsfrei an/auf dem Lagerungspartnerkörper lagern kann.The compressed air introduced between these support partner bodies can in this case form a lubricating medium and at the same time a pressure cushion, which is e.g. can store a load without contact on / on the storage partner body.

Die Luftlagereinrichtung kann insbesondere eine Lagereinrichtung sein, die eine Relativbewegung zwischen den Lagerungspartnerkörpern ermöglicht. Die Relativbewegung kann insbesondere eine Linearbewegung sein. Beispielsweise kann die Luftlagereinrichtung Bestandteil einer Führungseinrichtung sein, welche zur Führung der erläuterten Bewegung, insbesondere Linearbewegung, dient. Insbesondere kann die Luftlagereinrichtung Teil eines Laufwagens sein. Dies wird später näher erläutert.In particular, the air bearing device may be a bearing device which allows a relative movement between the bearing partner bodies. The relative movement may in particular be a linear movement. For example, the air bearing device may be part of a guide device which serves to guide the explained movement, in particular linear movement. In particular, the air bearing device may be part of a carriage. This will be explained later.

Es ist selbstverständlich auch vorstellbar, dass die Relativbewegung eine Rotationsbewegung ist. In diesem Fall kann beispielsweise die Luftlagereinrichtung an einem Stator angeordnet sein, wobei der Lagerungspartnerkörper ein Rotor ist.It is of course conceivable that the relative movement is a rotational movement. In this case, for example, the Air bearing device to be arranged on a stator, wherein the storage partner body is a rotor.

Erfindungsgemäß weist zumindest ein Grundkörper der Luftlagereinrichtung eine bionische Struktur auf. Eine bionische Struktur kann insbesondere eine Wabenstruktur, eine Sternstruktur, eine Baumstruktur oder eine Knochenstruktur sein. Auch kann die bionische Struktur eine Wölbstruktur sein. Bionische Strukturen können insbesondere Strukturen bezeichnen, deren geometrische Ausgestaltung sich an natürlichen, also in der Natur vorkommenden, Strukturen orientiert oder diesem gleicht. Ein Vorteil kann hierbei insbesondere eine hohe Belastbarkeit bei geringem Gewicht sein.According to the invention, at least one main body of the air bearing device has a bionic structure. A bionic structure may in particular be a honeycomb structure, a star structure, a tree structure or a bone structure. Also, the bionic structure may be a vault structure. Bionic structures may, in particular, designate structures whose geometric design is based on natural structures, that is those which occur in nature, or which resemble them. An advantage here may be in particular a high load capacity with low weight.

Der Abschnitt mit einer bionischen Struktur kann hierbei insbesondere an einer Unterseite oder Rückseite des Grundkörpers angeordnet sein oder die Unterseite bzw. Rückseite ausbilden.The section with a bionic structure can in this case be arranged in particular on an underside or rear side of the base body or form the underside or rear side.

Der Grundkörper kann hierbei aus Metall, Keramik, Kunststoff, insbesondere einem faserverstärkten Kunststoff, ausgebildet sein. Ebenfalls kommt als Material eine Metalllegierung infrage.The main body may in this case be made of metal, ceramic, plastic, in particular a fiber-reinforced plastic. Also comes as a metal alloy material in question.

Elemente zur Luftführung und/oder zum Luftauslass können hierbei in den Grundkörper, also die bionische Struktur, integriert sein bzw. von diesem ausgebildet werden.Elements for air guidance and / or air outlet can in this case be integrated in the main body, that is to say the bionic structure, or be formed by it.

Die geometrische Ausbildung des Grundkörpers kann hierbei in Abhängigkeit von Anforderungen an die bzw. in Abhängigkeit von gewünschten Eigenschaften der Luftlagereinrichtung gewählt werden. Anforderungen an die bzw. Eigenschaften der Luftlagereinrichtung können insbesondere durch Parameter gegeben sein, die ein gewünschtes statisches Verhalten, ein gewünschtes dynamisches Verhalten, gewünschte aufzunehmende Kräfte/Momente, eine gewünschte Steifigkeit, eine gewünschte Lager- bzw. Lauffläche, eine gewünschte Luftspaltbreite, eine gewünschte Dämpfung, einen gewünschten Durchfluss, eine gewünschte Luftlagergröße und einen gewünschten Luftverbrauch charakterisieren bzw. beschreiben. Weiter kann die geometrische Ausbildung in Abhängigkeit einer Lage und/oder Form und/oder Anzahl von Lufteinströmöffnungen, Luftausströmöffnungen, Luftkanäle im Grundkörper, Druckluftanschlusseinrichtungen und/oder Druckluftkammern gewählt werden.The geometrical design of the base body can be selected depending on the requirements of or depending on desired properties of the air bearing device. Requirements for the properties of the air bearing device can be given in particular by parameters which include a desired static behavior, a desired dynamic behavior, desired forces / moments to be absorbed, a desired rigidity, a desired bearing surface, a desired air gap width, a desired air gap Damping, describe a desired flow, a desired air bearing size and a desired air consumption or describe. Furthermore, the geometric design can be selected as a function of a position and / or shape and / or number of air inflow openings, air outflow openings, air channels in the base body, compressed air connection devices and / or compressed air chambers.

Es ist möglich, dass der Grundkörper eine rechteckförmige Grundfläche, eine quadratische Grundfläche, eine kreisförmige Grundfläche oder eine polygonale Grundfläche aufweist. Die Grundfläche kann hierbei orthogonal zu einer zentralen Mittelachse des Grundkörpers orientiert sein. Diese Mittelachse kann die Mittelachse der Luftlagereinrichtung sein. Mit anderen Worten kann der Grundkörper einen rechteckförmigen, quadratischen, kreisförmigen oder polygonalen Querschnitt in einer Querschnittsebene senkrecht zur Mittelachse der Luftlagereinrichtung aufweisen. Die zentrale Mittelachse kann sich im montierten Zustand vom Grundkörper zum Lagerungspartnerkörper erstrecken. Insbesondere kann die zentrale Mittelachse senkrecht zu einer Lagerfläche orientiert sein.It is possible that the base body has a rectangular base, a square base, a circular base or a polygonal base. The base surface may be oriented orthogonal to a central center axis of the main body. This center axis may be the center axis of the air bearing device. In other words, the base body may have a rectangular, square, circular or polygonal cross section in a cross-sectional plane perpendicular to the central axis of the air bearing device. The central central axis may extend in the mounted state of the main body to the storage partner body. In particular, the central center axis can be oriented perpendicular to a bearing surface.

Der Grundkörper kann eine Oberseite oder Vorderseite aufweisen oder ausbilden. Diese kann eine dem durch die Luftlagereinrichtung erzeugbaren Luftspalt zugeordnete Seite des Grundkörpers bezeichnen. Die Unter- oder Rückseite kann eine dem durch die Luftlagereinrichtung erzeugbaren Luftspalt abgewandte Seite des Grundkörpers bezeichnen. Die zentrale Mittelachse kann sich hierbei von der Unter-/Rückseite zur Ober-/Vorderseite hin erstrecken. An der Vorderseite kann die Lauffläche der Luftlagereinrichtung ausgebildet oder ein Element angeordnet sein, welches die Lauffläche ausbildet, beispielsweise ein nachfolgend noch näher erläuterter Ausströmkörper.The main body may have or form a top or front. This may designate a side of the base body assigned to the air gap that can be generated by the air bearing device. The lower or rear side may denote a side of the main body facing away from the air gap that can be generated by the air bearing device. The central central axis may extend from the bottom / back to the top / front. At the front, the running surface of the air bearing device may be formed or arranged an element which forms the tread, for example, a Ausströmkörper explained in more detail below.

Der Grundkörper kann verschiedene Abschnitte aufweisen, beispielsweise Abschnitte mit verschiedenen Strukturen. Verschiedene Abschnitte können hierbei von dem monolithischen Grundkörper ausgebildet werden. Mit anderen Worten sind die verschiedenen Abschnitte integral ausgebildet.The main body can have different sections, for example sections with different structures. Various sections can be formed here by the monolithic body. In other words, the various sections are integrally formed.

Der Grundkörper kann weiter zumindest eine Anschlusseinrichtung oder eine Anschlussschnittstelle für pneumatische Versorgungsmittel, beispielsweise Leitungen, aufweisen oder ausbilden. Derartige Anschlussschnittstellen können beispielsweise an einer Seitenwand des Grundkörpers und/oder an einer Bodenwand bzw. Rückseite des Grundkörpers angeordnet sein.The base body may further comprise or form at least one connection device or a connection interface for pneumatic supply means, for example lines. Such connection interfaces can be arranged, for example, on a side wall of the base body and / or on a bottom wall or rear side of the base body.

Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise eine Bereitstellung gewünschter Eigenschaften der Luftlagereinrichtung mit im Vergleich zu aus Vollmaterial hergestellten Luftlagereinrichtungen reduzierten Gewicht. Insbesondere kann eine ähnliche Steifigkeit als bei einer aus Vollmaterial hergestellten Luftlagereinrichtung erreicht werden, wobei jedoch das Gewicht reduziert wird. Alternativ oder kumulativ kann ein gewünschtes Übertragungsverhalten für thermische Energie und somit ein gewünschtes Temperaturverhalten, insbesondere keine oder eine nur sehr geringe Verformung aufgrund von Temperaturänderungen, erreicht werden. Hierbei sind die zu vergleichenden Luftlagereinrichtungen selbstverständlich Luftlagereinrichtungen, die zum gleichen Zweck eingesetzt werden, also z.B. einen gleichen Durchfluss und eine gleiche Lagergröße aufweisen, insbesondere auch eine gleiche Anzahl von Einströmöffnungen, Ausströmöffnungen und Kanälen sowie die gleiche Lagerfläche, die gleiche Lagerspaltbreite, die gleiche Dämpfung und/oder den gleichen Luftverbrauch aufweisen.This advantageously results in a provision of desired properties of the air bearing device with reduced weight compared to air bearing devices made of solid material. In particular, a similar rigidity can be achieved as with an air bearing device made of solid material, but the weight is reduced. Alternatively or cumulatively, a desired transmission behavior for thermal energy and thus a desired temperature behavior, in particular no or only a very small deformation due to temperature changes, can be achieved. In this case, the air-bearing devices to be compared are of course air-bearing devices which are used for the same purpose, ie have the same flow and the same bearing size, in particular also an equal number of inlet openings, outflow openings and channels and the same bearing surface, the same bearing gap width. have the same damping and / or the same air consumption.

In einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform weist zumindest ein Teil des Grundkörpers eine Wabenstruktur auf oder bildet diese aus. Hierbei ist es vorstellbar, dass nur ein Teil, nicht aber der gesamte Grundkörper die Wabenstruktur aufweist oder ausbildet. Allerdings ist es auch möglich, dass der gesamte Grundkörper als Wabenstruktur ausgebildet ist.In a further preferred embodiment, at least a part of the basic body has or forms a honeycomb structure. It is conceivable that only a part, but not the entire body has or forms the honeycomb structure. However, it is also possible that the entire base body is designed as a honeycomb structure.

Eine Wabenstruktur kann insbesondere eine Vielzahl von Hohlräumen umfassen, die räumlich nebeneinander angeordnet sind. Mittelachsen oder Symmetrieachsen der Waben der Wabenstruktur können hierbei parallel zueinander orientiert sein. Weiter kann die Mittelachse des Grundkörpers ebenfalls parallel dazu orientiert sein. Mit anderen Worten können Waben in einer planen Ebene nebeneinander angeordnet sein.In particular, a honeycomb structure may comprise a multiplicity of cavities arranged spatially next to one another. Central axes or axes of symmetry of the honeycomb of the honeycomb structure can be oriented parallel to each other. Furthermore, the central axis of the basic body can also be oriented parallel thereto. In other words, honeycombs can be arranged next to one another in a plane plane.

Dies ist jedoch nicht zwingend. Es ist z.B. auch vorstellbar, dass Waben in einer gekrümmten Ebene nebeneinander angeordnet sind. So können Waben beispielsweise an einer Mantelfläche eines Hohlzylinders angeordnet oder ausgebildet sein. Der Hohlzylinder kann hierbei eine kreisförmige Grundfläche aufweisen. Hierbei können z.B. Mittelachsen der Waben eine Mittelachse des Hohlzylinders schneiden. Es ist jedoch auch vorstellbar, dass der Hohlzylinder eine polygonale Grundfläche aufweist. In einem solchen Fall kann ein Lagerungspartnerkörper, z.B. ein Rotor, im Hohlraum des Hohlzylinders angeordnet sein.However, this is not mandatory. It is e.g. also conceivable that honeycombs are arranged side by side in a curved plane. For example, honeycombs can be arranged or formed on a lateral surface of a hollow cylinder. The hollow cylinder may in this case have a circular base area. Here, e.g. Central axes of the honeycomb cut a central axis of the hollow cylinder. However, it is also conceivable that the hollow cylinder has a polygonal base. In such a case, a storage partner body, e.g. a rotor, be arranged in the cavity of the hollow cylinder.

Durch die Ausbildung als Wabenstruktur ergibt sich in vorteilhafter Weise eine hohe Steifigkeit bei geringem Gewicht.Due to the design as a honeycomb structure results in a high rigidity with low weight advantageously.

In einer weiteren Ausführungsform ist ein Querschnitt einer Wabe dreieckförmig, rechteckförmig, kreisförmig oder hexagonal ausgebildet. Selbstverständlich sind auch weitere polygonale Querschnittsausbildungen oder Freiformen des Querschnitts denkbar. Eine Querschnittsebene kann senkrecht zur Mittelachse der Wabe bzw. senkrecht zur Mittelachse der Luftlagereinrichtung orientiert sein. Die geometrische Ausbildung des Querschnitts der Wabe kann hierbei abhängig von einer gewünschten Belastbarkeit, Steifigkeit oder weiteren Eigenschaften gewählt werden.In a further embodiment, a cross section of a honeycomb is triangular, rectangular, circular or hexagonal. Of course, further polygonal cross-sectional formations or free forms of the cross section are conceivable. A cross-sectional plane may be oriented perpendicular to the central axis of the honeycomb or perpendicular to the central axis of the air bearing device. The geometric configuration of the cross section of the honeycomb can be selected depending on a desired load capacity, rigidity or other properties.

Es ist vorstellbar, dass die Wabenstruktur Waben mit verschiedenen Querschnittsformen umfasst. Beispielsweise kann die Wabenstruktur mindestens eine Wabe mit dreieckförmigen Querschnitt, mindestens eine Wabe mit rechteckförmigen Querschnitt und/oder mindestens eine Wabe mit kreisförmigen Querschnitt umfassen. Es ist vorstellbar, dass Querschnitte der Waben der Wabenstruktur ausschließlich dreieckförmig oder rechteckförmig oder kreisförmig sind.It is conceivable that the honeycomb structure comprises honeycombs with different cross-sectional shapes. By way of example, the honeycomb structure may comprise at least one honeycomb with a triangular cross section, at least one honeycomb with a rectangular cross section and / or at least one honeycomb with a circular cross section. It is conceivable that cross sections of the honeycomb of the honeycomb structure are exclusively triangular or rectangular or circular.

Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise eine besonders gute Anpassung der geometrischen Ausbildung des Grundkörpers an gewünschte Eigenschaften, insbesondere an gewünschte aufzunehmende Kräfte/Momente.This results in an advantageous manner, a particularly good adaptation of the geometric design of the body to desired properties, in particular to desired male forces / moments.

In einer weiteren Ausführungsform weist zumindest ein Teil des Grundkörpers eine Sternstruktur auf oder bildet diese aus. Eine Sternstruktur kann hierbei eine Struktur mit einer Anzahl n von Strahlabschnitten umfassen, wobei die Strahlabschnitte in einem Mittelpunkt der Sternstruktur mechanisch miteinander verbunden sind.In a further embodiment, at least a part of the basic body has or forms a star structure. In this case, a star structure may comprise a structure with a number n of beam sections, wherein the beam sections are mechanically interconnected at a center of the star structure.

Die Anzahl n kann hierbei größer als zwei, bevorzugt größer als drei, sein. Bevorzugt ist zumindest ein Teil des Grundkörpers als Kreuzstruktur ausgebildet oder weist eine Kreuzstruktur auf. Eine Kreuzstruktur kann insbesondere eine vierstrahlige Sternstruktur sein. Ein Winkel zwischen den Strahlabschnitten der Sternstruktur kann hierbei gleich 90° sein. Es ist allerdings auch möglich, dass Winkel zwischen den in Umfangsrichtung benachbarten Strahlabschnitten größer als oder kleiner als 90° sind.The number n may in this case be greater than two, preferably greater than three. Preferably, at least a part of the base body is formed as a cross structure or has a cross structure. A cross structure may in particular be a four-beam star structure. An angle between the beam sections of the star structure can be equal to 90 °. However, it is also possible that angles between the circumferentially adjacent beam sections are greater than or less than 90 °.

Strahlabschnitte der Sternstruktur können hierbei als Stege ausgebildet sein. Auch kann ein Strahlabschnitt oder ein Strahlteilabschnitt der Sternstruktur einen Wandabschnitt von einer Wabe der Wabenstruktur bilden. Ein Strahlabschnitt oder -teilabschnitt der Sternstruktur kann hierbei plattenförmig ausgebildet sein, insbesondere als ungekrümmte Platte. Auch kann ein Strahlabschnitt Wandabschnitte von verschiedenen Waben ausbilden, insbesondere Wandabschnitte von verschiedenen Waben mit jeweils dreieckförmigem Querschnitt.Beam sections of the star structure can be formed here as webs. Also, a beam portion or a beam portion of the star structure may form a wall portion of a honeycomb of the honeycomb structure. A beam section or partial section of the star structure may in this case be plate-shaped, in particular as an un-curved plate. Also, a jet section may form wall sections of different honeycombs, in particular wall sections of different honeycombs each having a triangular cross-section.

Beispielsweise kann der Grundkörper Abschnitte aufweisen oder ausbilden, wobei ein erster Abschnitt eine Wabenstruktur aufweist oder ausbildet, wobei ein weiterer Abschnitt eine Sternstruktur aufweist oder ausbildet. Die Abschnitte können hierbei voneinander verschieden sein oder sich, wie nachfolgend noch näher erläutert, überlappen.For example, the base body may comprise or form sections, wherein a first section has or forms a honeycomb structure, wherein another section has or forms a star structure. The sections may in this case be different from each other or, as explained in more detail below, overlap.

Auch eine Sternstruktur ermöglicht in vorteilhafter Weise eine einfache mechanische Fertigung der Luftlagereinrichtung, wobei diese ein geringes Gewicht, jedoch eine hohe Steifigkeit aufweist.Also, a star structure advantageously allows a simple mechanical production of the air bearing device, which has a low weight, but a high rigidity.

Es ist weiter möglich, dass der Grundkörper einen Aufnahmeabschnitt für ein Verbindungselement zur mechanischen Verbindung des Grundkörpers mit einer Halteeinrichtung für den Grundkörper aufweist oder ausbildet. Ein Verbindungselement kann z.B. (teil-)kugelförmig ausgebildet sein oder einen (teil-)kugelförmigen Abschnitt aufweisen, der in dem Aufnahmeabschnitt angeordnet werden kann. Hierbei kann ein Durchmesser des Aufnahmeabschnitts kleiner als ein Durchmesser des (teil-) kugelförmigen Abschnitts sein.It is also possible that the base body has or forms a receiving portion for a connecting element for mechanical connection of the base body with a holding device for the main body. A connecting element may, for example, be (partially) spherical or a (part) spherical portion which can be arranged in the receiving portion. Here, a diameter of the receiving portion may be smaller than a diameter of the (part) spherical portion.

Der Aufnahmeabschnitt kann insbesondere an einer Rück- oder Unterseite des Grundkörpers ausgebildet sein. Der Aufnahmeabschnitt kann durch eine Ausnehmung, Aussparung oder Vertiefung im Bereich der Rück- oder Unterseite der Luftlagereinrichtung ausgebildet sein.The receiving portion may be formed in particular on a rear or underside of the base body. The receiving portion may be formed by a recess, recess or depression in the region of the rear or underside of the air bearing device.

Diese Ausnehmung oder Aussparung oder Vertiefung kann insbesondere sacklochartig ausgebildet sein. Weiter insbesondere kann der Aufnahmeabschnitt kugelsegmentförmig, pyramiden- oder pyramidensegmentförmig oder kegel- oder kegelstumpfförmig sein.This recess or recess or recess may be formed in particular blind hole-like. In particular, the receiving portion may be spherical segment-shaped, pyramidal or pyramidal segment-shaped or conical or frusto-conical.

Der Aufnahmeabschnitt kann hierbei von einer Wabe ausgebildet werden oder mehrere Waben umfassen. Es ist jedoch auch möglich, dass der Aufnahmeabschnitt in einem Abschnitt mit Wabenstruktur angeordnet ist und die Wabenstruktur unterbricht. Allerdings kann eine zentrale Mittelachse des Aufnahmeabschnitts parallel zu Mittelachsen von Waben der Wabenstruktur orientiert sein oder eine Mittelachse eines Hohlzylinders schneiden, dessen Mantelfläche eine Wabenstruktur aufweist.The receiving portion may in this case be formed by a honeycomb or comprise a plurality of honeycombs. However, it is also possible that the receiving portion is arranged in a honeycomb section and interrupts the honeycomb structure. However, a center central axis of the receiving portion may be oriented parallel to central axes of honeycomb honeycomb or cut a central axis of a hollow cylinder whose lateral surface has a honeycomb structure.

In einer weiteren Ausführungsform entspricht eine zentrale Mittelachse der Wabenstruktur der zentralen Mittelachse der Sternstruktur. Hierbei kann die zentrale Mittelachse der Wabenstruktur auch der zentralen Mittelachse des Grundkörpers entsprechen.In a further embodiment, a central center axis of the honeycomb structure corresponds to the central center axis of the star structure. In this case, the central center axis of the honeycomb structure can also correspond to the central center axis of the base body.

Es ist weiter möglich, dass die zentrale Mittelachse der Wabenstruktur einer Mittelachse einer Wabe entspricht, insbesondere einer Wabe mit kreisförmigem Querschnitt. Diese Wabe kann auch als Zentralwabe bezeichnet werden. Auch kann die Mittelachse eines Aufnahmeabschnitts der zentralen Mittelachse der Wabenstruktur und/oder Sternstruktur und/oder des Grundkörpers entsprechen. Ein Wandabschnitt des Aufnahmeabschnitts kann einen Wandabschnitt einer Wabe bilden, insbesondere einer zum Aufnahmeabschnitt benachbarten Wabe.It is further possible that the central center axis of the honeycomb structure corresponds to a central axis of a honeycomb, in particular a honeycomb with a circular cross section. This honeycomb can also be called a central honeycomb. Also, the central axis of a receiving portion of the central center axis of the honeycomb structure and / or star structure and / or the base body correspond. A wall portion of the receiving portion may form a wall portion of a honeycomb, in particular a honeycomb adjacent to the receiving portion.

In diesem Fall können Strahlabschnitte der Sternstruktur sich von einem Wandabschnitt dieser Zentralwabe bzw. des Aufnahmeabschnitts weg erstrecken. Ist die Zentralwabe oder der Aufnahmeabschnitt beispielsweise kreisförmig im Querschnitt ausgebildet, so können sich die Strahlabschnitte der Sternstruktur in Radialrichtung von den Wandabschnitten der Zentralwabe des Aufnahmeabschnitts weg erstrecken. Es ist jedoch auch vorstellbar, dass die Zentralwabe bzw. der Aufnahmeabschnitt einen rechteckförmigen oder quadratischen Querschnitt aufweist. In diesem Fall können sich Strahlabschnitte entlang einer Diagonalrichtung von Eckabschnitten der Zentralwabe bzw. des Aufnahmeabschnitts wegerstrecken.In this case, beam sections of the star structure can extend away from a wall section of this central honeycomb or the receiving section. If, for example, the central honeycomb or the receiving section is circular in cross-section, then the beam sections of the star structure can extend in the radial direction away from the wall sections of the central honeycomb of the receiving section. However, it is also conceivable that the central honeycomb or the receiving portion has a rectangular or square cross-section. In this case, beam portions may extend along a diagonal direction from corner portions of the central honeycomb and the receiving portion, respectively.

Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise eine bauliche Integration der Sternstruktur in die Wabenstruktur. Somit kann einerseits ein Bauraum für die Luftlagereinrichtung reduziert werden, wobei gleichzeitig jedoch gewünschte Steifigkeiten und ein gewünschtes (geringes) Gewicht erreicht werden kann.This results in an advantageous way a structural integration of the star structure in the honeycomb structure. Thus, on the one hand a space for the air bearing device can be reduced, but at the same time desired stiffness and a desired (low) weight can be achieved.

In einer weiteren Ausführungsform überlappen sich Waben- und Sternstruktur. Insbesondere können sich die Waben- und Sternstruktur in einer gemeinsamen Projektionsebene überlappen, wobei die gemeinsame Projektionsebene senkrecht zur zentralen Mittelachse des Grundkörpers orientiert ist. Dass sich Waben- und Sternstruktur überlappen, kann insbesondere bedeuten, dass sich äußere Einhüllende der Waben- und Sternstruktur in der gemeinsamen Projektionsebene zumindest teilweise überschneiden oder dass eine Einhüllende der Sternstruktur vollständig in einer Einhüllenden der Wabenstruktur oder andersrum angeordnet ist. Dass sich Waben- und Sternstruktur überlappen, kann insbesondere aber auch bedeuten, dass Strahlabschnitte der Sternstruktur sich durch Waben der Wabenstruktur erstrecken.In another embodiment, honeycomb and star structures overlap. In particular, the honeycomb and star structure may overlap in a common projection plane, wherein the common projection plane is oriented perpendicular to the central center axis of the main body. The fact that the honeycomb and star structures overlap can mean, in particular, that outer envelopes of the honeycomb and star structures at least partially overlap in the common projection plane, or that an envelope of the star structure is arranged completely in an envelope of the honeycomb structure or vice versa. However, the fact that the honeycomb and star structures overlap can also mean, in particular, that beam sections of the star structure extend through honeycombs of the honeycomb structure.

Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise eine hohe bauliche Integration von Waben- und Sternstruktur.This results in an advantageous way a high structural integration of honeycomb and star structure.

Allerdings ist es auch möglich, dass sich Waben- und Sternstruktur in der gemeinsamen Projektionsebene nicht überlappen. Die voneinander verschiedenen Abschnitte können hierbei in der gemeinsamen Projektionsebene sich nicht überlappen, insbesondere z.B. aneinander anliegen.However, it is also possible that honeycomb and star structures do not overlap in the common projection plane. The mutually different sections may in this case not overlap in the common projection plane, in particular e.g. abut each other.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist in zumindest einer Wabe ein Diagonalsteg angeordnet. In diesem Fall können Waben der Wabenstruktur insbesondere einen rechteckförmigen oder quadratischen Querschnitt aufweisen. Allerdings ist es auch möglich, dass eine Wabe einen polygonalen Querschnitt aufweist, wobei eine Anzahl der Ecken größer als vier ist. Insbesondere ist es möglich, dass eine Wabe mit einem polygonalen Querschnitt durch den Diagonalsteg in zwei Waben mit ebenfalls polygonalem Querschnitt geteilt wird, wobei sich die Anzahl von Ecken einer aus der Teilung resultierenden Wabe im Vergleich zu der Anzahl der Ecken der ungeteilten Wabe verringert. Beispielsweise kann eine Wabe mit rechteckförmigem oder quadratischem Querschnitt durch den Diagonalsteg in zwei Waben mit dreieckförmigem Querschnitt geteilt werden. Ein Diagonalsteg ermöglicht in vorteilhafter Weise eine besonders einfache Herstellung des Grundkörpers der Luftlagereinrichtung mit hoher Steifigkeit.In a preferred embodiment, a diagonal web is arranged in at least one honeycomb. In this case, honeycombs of the honeycomb structure may in particular have a rectangular or square cross-section. However, it is also possible for a honeycomb to have a polygonal cross-section, with a number of the corners being greater than four. In particular, it is possible for a honeycomb having a polygonal cross-section to be divided by the diagonal web into two honeycombs of likewise polygonal cross-section, reducing the number of corners of a pitch resulting from the pitch as compared to the number of corners of the undivided honeycomb. For example, a honeycomb with a rectangular or square cross section can be divided by the diagonal web into two honeycombs with a triangular cross section. One Diagonal web allows advantageously a particularly simple production of the main body of the air bearing device with high rigidity.

In einer bevorzugten Ausführungsform bildet der Diagonalsteg der zumindest einen Wabe einen Abschnitt, insbesondere einen Strahlabschnitt oder einen Strahlteilabschnitt, also einen Teil eines Strahlabschnitts, der Sternstruktur.In a preferred embodiment, the diagonal web of the at least one honeycomb forms a section, in particular a beam section or a beam section section, that is to say a part of a beam section, of the star structure.

Es ist möglich, dass der Strahlabschnitt der Sternstruktur den Diagonalsteg von mindestens einer Wabe, insbesondere einer Wabe mit rechteckförmigem Querschnitt, ausbildet. Bevorzugt bildet ein Strahlabschnitt der Sternstruktur jedoch Diagonalstege einer Anzahl m von Waben, die insbesondere jeweils einen rechteckförmigen oder quadratischen Querschnitt aufweisen können, aus. Beispielsweise kann die Anzahl m der Waben größer als Eins sein, insbesondere Zwei oder Drei betragen.It is possible for the beam section of the star structure to form the diagonal web of at least one honeycomb, in particular a honeycomb with a rectangular cross section. However, a jet section of the star structure preferably forms diagonal webs of a number m of honeycombs, which in particular may each have a rectangular or square cross-section. For example, the number m of honeycombs may be greater than one, in particular two or three.

Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise eine besonders gute bauliche Integration der Sternstruktur in die Wabenstruktur, wodurch eine besonders hohe Steifigkeit bei geringem Gewicht und eine einfache Herstellung gewährleistet wird.This results in an advantageous manner, a particularly good structural integration of the star structure in the honeycomb structure, whereby a particularly high rigidity with low weight and ease of manufacture is ensured.

In einer weiteren Ausführungsform weist zumindest ein Teil des Grundkörpers eine Baumstruktur, eine Wölbungsstruktur oder eine Knochenstruktur auf oder bildet diese aus. Eine Baum- oder Knochenstruktur bilden hierbei weitere Beispiele für eine bionische Struktur.In a further embodiment, at least a part of the basic body has or forms a tree structure, a curvature structure or a bone structure. A tree or bone structure form further examples of a bionic structure.

Es ist vorstellbar, dass voneinander verschiedene Abschnitte des Grundkörpers voneinander verschiedene Strukturen aufweisen oder ausbilden, wobei Strukturen aus der Gruppe „Wabenstruktur, Sternstruktur, Baumstruktur, Knochenstruktur, Wölbungsstruktur“ sein können.It is conceivable that mutually different sections of the base body have or form mutually different structures, wherein structures from the group "honeycomb structure, star structure, tree structure, bone structure, camber structure" may be.

Hierbei können sich Abschnitte des Grundkörpers, die verschiedene Struktur ausbilden oder aufweisen, in einer gemeinsamen Projektionsebene nicht überlappen. Es ist jedoch auch vorstellbar, dass ein Abschnitt des Grundkörpers sowohl einen Teil einer ersten Struktur als auch einen Teil einer weiteren Struktur aus der erläuterten Gruppe aufweist oder ausbildet. Somit können sich Abschnitte des Grundkörpers, die verschiedene Struktur ausbilden oder aufweisen, in einer gemeinsamen Projektionsebene überlappen. Wie vorhergehend erläutert, kann z.B. ein Abschnitt des Grundkörpers eine Wabenstruktur aufweisen oder ausbilden und gleichzeitig einen Teil einer Sternstruktur aufweisen oder ausbilden.In this case, portions of the basic body which form or have different structures can not overlap in a common projection plane. However, it is also conceivable that a portion of the base body has or forms part of a first structure as well as a part of another structure from the group described. Thus, portions of the main body that form or have different structure may overlap in a common projection plane. As previously explained, e.g. a portion of the body have or form a honeycomb structure and at the same time have or form part of a star structure.

Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise eine besonders einfache Anpassung einer Struktur des Grundkörpers an gewünschte Eigenschaften, insbesondere an gewünschte Steifigkeiten, ein gewünschtes Gewicht sowie gewünschte thermische Eigenschaften.This results in an advantageous manner a particularly simple adaptation of a structure of the body to desired properties, in particular to desired stiffness, a desired weight and desired thermal properties.

In einer weiteren Ausführungsform weist der Grundkörper einen Ausströmabschnitt aus oder bildet diesen aus. Somit kann der Grundkörper also einen Abschnitt, der die Wabenstruktur aufweist oder ausbildet, als auch einen Ausströmabschnitt aufweisen oder ausbilden. Der wabenstrukturförmige Abschnitt sowie der Ausströmabschnitt können hierbei monolithisch oder integral ausgebildet sein, insbesondere einteilig.In a further embodiment, the main body has an outflow section or forms it. Thus, the base body can thus have or form a section which has or forms the honeycomb structure as well as an outflow section. The honeycomb-shaped section and the outflow section can here be monolithic or integral, in particular in one piece.

Der Ausströmabschnitt kann einen oder mehrere, insbesondere zwei, Luftauslasskanal/ -kanäle aufweisen oder ausbilden. Ein Luftauslasskanal kann pneumatisch mit Druckluft-Anschlusseinrichtung des Grundkörpers pneumatisch verbunden sein, insbesondere über mindestens einen Verbindungskanal. Hierbei kann ein nachfolgend noch näher erläuterter Ausströmkörper, der an dem Grundkörper, insbesondere an einer Vorder- bzw. Oberseite des Grundkörpers angeordnet wird, pneumatisch mit dem mindestens einen Luftauslasskanal verbunden sein, wobei der Ausstromkörper die Lauffläche der Luftlagereinrichtung bereitstellt.The outflow section can have or form one or more, in particular two, air outlet ducts / channels. An air outlet duct can be pneumatically connected pneumatically to the compressed air connection device of the main body, in particular via at least one connecting duct. Here, a Ausströmkörper explained in more detail below, which is arranged on the base body, in particular on a front or top of the body, be pneumatically connected to the at least one air outlet, wherein the Ausstromkörper provides the running surface of the air bearing device.

Alternativ kann der Ausströmabschnitt die Lauffläche bereitstellen. In diesem Fall kann der Ausströmabschnitt eine oder mehrere Düsen(n), z.B. als Drosselbohrung(en) ausgebildete Düse(n), aufweisen oder ausbilden. Diese kann/können pneumatisch mit Druckluft-Anschlusseinrichtung des Grundkörpers pneumatisch verbunden sein, insbesondere über mindestens einen Verbindungskanal.Alternatively, the discharge section may provide the tread. In this case, the discharge section may include one or more nozzles, e.g. as a throttle bore (s) formed nozzle (s), comprise or form. This can / may be pneumatically pneumatically connected to compressed air connection device of the base body, in particular via at least one connecting channel.

Diese Luftauslasskanäle können insbesondere rinnenförmig ausgebildet sein. Ein Querschnitt eines Luftauslasskanals in einer Querschnittsebene senkrecht zu einer Mittelachse des Luftauslasskanals kann insbesondere teilkreisförmig, halbkreisförmig ausgebildet sein. Z.B. kann ein Luftauslasskanal als eine Nut an einer Ober- oder Vorderseite des Grundkörpers ausgebildet sein. Eine zentrale Mittelachse eines Luftauslasskanals kann hierbei in einer Ebene angeordnet sein, die senkrecht zur zentralen Mittelachse des Grundkörpers orientiert ist. Somit kann also eine zentrale Mittelachse orthogonal zu einer zentralen Mittelachse einer Wabe der Wabenstruktur angeordnet sein.These air outlet channels may be formed in particular channel-shaped. A cross-section of an air outlet channel in a cross-sectional plane perpendicular to a center axis of the air outlet channel may be formed in particular partially circular, semicircular. For example, For example, an air outlet duct may be formed as a groove on an upper or front side of the main body. A central center axis of an air outlet channel can in this case be arranged in a plane which is oriented perpendicular to the central center axis of the main body. Thus, therefore, a central center axis may be arranged orthogonal to a central center axis of a honeycomb of the honeycomb structure.

Es ist jedoch auch möglich, dass eine zentrale Mittelachse eines Luftauslasskanals mit einem vorbestimmten Winkel, der von 0° oder 180° verschieden sein kann, gegenüber der zentralen Mittelachse des Grundkörpers geneigt orientiert ist.However, it is also possible that a central center axis of an air outlet channel with a predetermined angle, which may be different from 0 ° or 180 °, is oriented inclined relative to the central center axis of the base body.

Ein Luftauslasskanal kann über mindestens einen Verbindungskanal mit einer Druckluft-Anschlusseinrichtung oder einer Druckluft-Anschlussöffnung des Grundkörpers verbunden sein. Ein Verbindungskanal kann, wie nachfolgend noch erläutert, vorzugsweise zumindest einen Abschnitt aufweisen, der einen gekrümmten Verlauf aufweist. Auch kann ein Luftauslasskanal einen gekrümmten Verlauf aufweisen.An air outlet duct may be connected via at least one connecting duct to a compressed air connection device or a compressed air connection device. Connection opening of the body to be connected. A connecting channel can, as explained below, preferably have at least one section which has a curved course. Also, an air outlet channel may have a curved course.

Vorzugsweise ist ein Luftauslasskanal ein geschlossener Kanal. Somit kann eine zentrale Mittelachse eines solchen Luftauslasskanals z.B. kreisförmig, ovalförmig, rechteckförmig oder quadratisch sein.Preferably, an air outlet channel is a closed channel. Thus, a central center axis of such an air outlet channel may be e.g. circular, oval, rectangular or square.

Insbesondere kann der Ausströmabschnitt zwei Luftauslasskanäle aufweisen oder ausbilden, wobei beide Luftauslasskanäle geschlossene Luftauslasskanäle sind. Hierbei kann ein Luftauslasskanal ein innerer Luftauslasskanal und ein weiterer Luftauslasskanal ein äußerer Luftauslasskanal sein. Weiter kann der innere Luftauslasskanal von dem äußeren Luftauslasskanal umgeben oder eingefasst sein. Der innere und der äußere Luftauslasskanal können pneumatisch voneinander getrennt sein, z.B. durch eine Trennwand bzw. einen Trennsteg.In particular, the outflow section can have or form two air outlet channels, wherein both air outlet channels are closed air outlet channels. Here, an air outlet duct may be an inner air outlet duct and a further air outlet duct may be an outer air outlet duct. Further, the inner air outlet passage may be surrounded or enclosed by the outer air outlet passage. The inner and outer air outlet ducts may be pneumatically separated from each other, e.g. through a partition wall or a separating web.

Durch das Anordnen von mehreren, insbesondere zwei, Luftauslasskanälen kann in vorteilhafter Weise ein Betrieb, insbesondere ein bereitgestellter Durchfluss, variiert werden. So kann beispielsweise nur einer von mehreren, mehrere, aber nicht alle oder aber alle Luftauslasskanäle mit Druckluft beaufschlagt werden.By arranging a plurality of, in particular two, air outlet channels, operation, in particular a flow provided, can advantageously be varied. Thus, for example, only one of several, several, but not all or all air outlet ducts are pressurized with compressed air.

Insbesondere kann also der Grundkörper im Ausströmabschnitt einen ersten Luftauslasskanal und mindestens einen zweiten Luftauslasskanal umfassen, wobei der erste Luftauslasskanal über mindestens eine erste Luftzufuhrvorrichtung mit Luft beaufschlagbar ist, wobei der zweite Luftauslasskanal über mindestens eine zweite Luftzufuhrvorrichtung mit Luft beaufschlagbar ist. Der erste Luftauslasskanal und der zweite Luftauslasskanal können fluidisch getrennt voneinander ausgestaltet sein. Weiter können der erste Luftauslasskanal und der zweite Luftauslasskanal getrennt voneinander mit Luft beaufschlagbar sein.In particular, therefore, the base body in the outflow section may comprise a first air outlet channel and at least one second air outlet channel, wherein the first air outlet channel can be acted upon by air via at least one first air supply device, wherein the second air outlet channel can be acted upon by air via at least one second air supply device. The first air outlet channel and the second air outlet channel may be configured fluidly separated from one another. Furthermore, the first air outlet channel and the second air outlet channel can be acted upon separately from each other with air.

Weiter kann die Luftlagereinrichtung mindestens einen Luftzufuhrkanal, der auch als Verbindungskanal bezeichnet werden kann, aufweisen, wobei der erste Luftauslasskanal und/oder der zweite Luftauslasskanal über der Luftzufuhrkanal mit Luft beaufschlagbar sind. Weiter kann die Luftlagereinrichtung eine Vielzahl von Luftauslasskanälen aufweisen.Furthermore, the air bearing device can have at least one air supply channel, which can also be referred to as a connection channel, wherein the first air outlet channel and / or the second air outlet channel can be acted upon with air via the air inlet channel. Further, the air bearing device may have a plurality of air outlet channels.

Weiter kann der erste Luftauslasskanal in mindestens einem ersten Bereich des Grundkörpers, insbesondere des Ausströmabschnitts, und der zweite Luftauslasskanal in mindestens einem zweiten Bereich des Grundkörpers, insbesondere des Ausströmabschnitts, angeordnet sein. Weiter kann die Luftlagereinrichtung mindestens ein Ventil zur Steuerung der Beaufschlagung des ersten Luftauslasskanals und/oder des zweiten Luftauslasskanals mit Luft aufweisen.Furthermore, the first air outlet channel can be arranged in at least one first region of the main body, in particular of the outflow section, and the second air outlet channel in at least one second region of the main body, in particular of the outflow section. Furthermore, the air bearing device can have at least one valve for controlling the admission of the first air outlet channel and / or the second air outlet channel with air.

Weiter kann die Luftlagereinrichtung mindestens eine Steuerung aufweisen, welche eingerichtet ist, eine Beaufschlagung des ersten Luftauslasskanals und/oder des zweiten Luftauslasskanals mit Luft einzustellen. Weiter kann die Luftlagereinrichtung mindestens einen Sensor aufweisen, welcher eingerichtet ist, einen Lagerhub und/oder einen Lagerdruck und/oder einen Lagerdurchfluss zu erfassen, wobei die Steuerung eingerichtet ist, die Beaufschlagung des ersten Luftauslasskanals und/oder des zweiten Luftauslasskanals in Abhängigkeit von dem erfassten Lagerhub und/oder Lagerdruck und/oder Lagerdurchfluss einzustellen.Furthermore, the air-bearing device may have at least one controller which is set up to set an admission of air to the first air outlet channel and / or the second air outlet channel. Further, the air bearing device may comprise at least one sensor which is adapted to detect a bearing stroke and / or a bearing pressure and / or a bearing flow, wherein the control is arranged, the application of the first air outlet channel and / or the second air outlet channel in dependence on the detected Set bearing stroke and / or bearing pressure and / or bearing flow.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Luftlagereinrichtung einen Ausströmkörper, wobei der Ausströmkörper an dem Grundkörper, insbesondere an dessen Vorder- oder Oberseite, angeordnet ist. Der Ausströmkörper kann insbesondere Luftauslässe aufweisen oder ausbilden, durch die Luft zur Bildung des vorhergehend erläuterten Luftspalts aus der Luftlagereinrichtung, insbesondere durch den Ausströmabschnitt, austreten kann. Somit kann der Ausströmkörper die Lauffläche der Luftlagereinrichtung aufweisen oder ausbilden.In a further embodiment, the air bearing device comprises an outflow body, wherein the outflow body is arranged on the base body, in particular on its front or top side. In particular, the outflow body can have or form air outlets through which air can emerge from the air bearing device, in particular through the outflow section, in order to form the above-described air gap. Thus, the Ausströmkörper may comprise or form the tread of the air bearing device.

Die Luftauslassöffnungen des Ausströmkörpers können mit Luftkanälen in dem Grundkörper oder mit den Luftauslasskanälen des Ausströmabschnitts pneumatisch verbunden sein. Insbesondere kann der Ausströmkörper an dem Grundkörper angeklebt sein.The air outlet openings of the Ausströmkörpers may be pneumatically connected to air channels in the body or with the Luftauslasskanälen the Ausströmabschnitts. In particular, the outflow body may be glued to the base body.

Der Ausstromkörper kann insbesondere plattenförmig ausgebildet sein. Weiter kann der Ausströmkörper oder zumindest ein Teil davon aus porösem Material, z.B. aus Graphit, ausgebildet sein. Alternativ kann der Ausströmkörper einen oder mehrere Bohrungen, insbesondere Drosselbohrungen, aufweisen.The Ausstromkörper may be formed in particular plate-shaped. Further, the discharge body or at least a part thereof may be made of porous material, e.g. made of graphite, be formed. Alternatively, the outflow body may have one or more bores, in particular throttle bores.

In einer weiteren Ausführungsform ist mindestens ein Luftkanal im Grundkörper angeordnet oder wird von diesem ausgebildet. Weiter weist zumindest ein Abschnitt des Luftkanals einen gekrümmten Verlauf auf. Ein Verlauf des Luftkanals kann hierbei einen Verlauf einer zentralen Mittelachse des Luftkanals bzw. einer zentralen Längsachse bezeichnen. Ein gekrümmter Verlauf kann beispielsweise eben sein, wenn eine von Null verschiedene Richtungsänderung entlang der zentralen Mittelachse in einem globalen Referenzkoordinatensystem erfolgt. Hierbei kann die Richtungsänderung eine stetige Richtungsänderung sein. Dies bedeutet, dass ein gekrümmter Verlauf insbesondere keinen abgeknickten oder abgewinkelten Verlauf bezeichnet.In a further embodiment, at least one air channel is arranged in the base body or is formed by this. Furthermore, at least a portion of the air duct has a curved course. A course of the air duct may in this case designate a course of a central center axis of the air duct or of a central longitudinal axis. For example, a curved course may be flat if a non-zero direction change occurs along the central center axis in a global reference coordinate system. Here, the change in direction can be a steady Change direction. This means that a curved course in particular does not designate a bent or angled course.

Der Luftkanal kann beispielsweise eine Anschlusseinrichtung des Grundkörpers mit dem Ausströmabschnitt, insbesondere einem Luftauslasskanal, oder mit dem Ausströmkörper pneumatisch verbinden.The air duct can, for example, pneumatically connect a connection device of the main body to the outflow section, in particular to an air outlet duct, or to the outflow body.

Es ist beispielsweise möglich, dass der Ausströmkörper an einer Vorder- oder Oberseite des Grundkörpers angeordnet ist, wobei Anschlusseinrichtungen für pneumatische Versorgungsmittel an einer Boden- oder Rückseite der Luftlagereinrichtung oder an einer Seitenwand der Luftlagereinrichtung angeordnet sind.For example, it is possible for the outflow body to be arranged on a front or top side of the main body, wherein connection means for pneumatic supply means are arranged on a bottom or rear side of the air bearing device or on a side wall of the air bearing device.

Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass eine möglichst verlustfreie Bereitstellung von Druckluft erfolgen kann. Hierbei ist zu beachten, dass ein derart gekrümmter Verlauf zumindest eines Abschnitts des Luftkanals nicht oder nur in sehr aufwendiger Weise mit herkömmlichen zerspanenden Fertigungsverfahren möglich ist.This results in an advantageous manner that a possible loss-free provision of compressed air can take place. It should be noted that such a curved course of at least a portion of the air duct is not possible or only in a very complex manner with conventional machining production process.

Weiter vorgeschlagen wird eine Halteeinrichtung für mindestens eine Luftlagereinrichtung. Die Luftlagereinrichtung kann insbesondere eine Luftlagereinrichtung gemäß einer der in dieser Offenbarung beschriebenen Ausführungsformen sein.Further proposed is a holding device for at least one air bearing device. The air bearing device may in particular be an air bearing device according to one of the embodiments described in this disclosure.

Die Halteeinrichtung kann insbesondere ein Laufwagen oder ein Teil davon sein. Der Laufwagen wiederum kann Teil eines Koordinatenmessgeräts sein. Insbesondere kann der Laufwagen durch mindestens eine Luftlagereinrichtung auf/an einem Trägerkörper gelagert sein. Der Trägerkörper kann ebenfalls ein Teil des Koordinatenmessgeräts sein, insbesondere eine sogenannte Traverse.The holding device may in particular be a carriage or a part thereof. The carriage in turn can be part of a coordinate measuring machine. In particular, the carriage may be supported by at least one air bearing device on / on a carrier body. The carrier body may also be part of the coordinate measuring machine, in particular a so-called traverse.

Die Halteeinrichtung oder zumindest ein Teil davon ist käfigförmig ausgebildet. Es ist insbesondere möglich, dass nur Abschnitte, nicht aber die gesamte Halteeinrichtung, käfigförmig ausgebildet sind.The holding device or at least a part thereof is cage-shaped. It is particularly possible that only sections, but not the entire holding device, are cage-shaped.

So kann der käfigförmige Teil der Halteeinrichtung bzw. die käfigförmige Halteeinrichtung Knotenelemente und Verbindungselemente aufweisen, wobei ein Verbindungselement ein Element zur mechanischen Verbindung von zwei Knotenelementen bezeichnet. Die mechanische Verbindung zwischen einem Knotenelement und einem Verbindungselement kann eine lösbare oder unlösbare Verbindung sein, wobei die unlösbare Verbindung eine bevorzugte Verbindung ist. Weiter kann die mechanische Verbindung eine formschlüssige, eine kraftschlüssige und/oder eine stoffschlüssige Verbindung sein.Thus, the cage-shaped part of the holding device or the cage-shaped holding device may comprise node elements and connecting elements, wherein a connecting element denotes an element for the mechanical connection of two node elements. The mechanical connection between a node element and a connecting element may be a detachable or non-detachable connection, wherein the permanent connection is a preferred connection. Further, the mechanical connection may be a positive, a positive and / or a material connection.

Ein Käfig kann hierbei einen Körper bezeichnen, dessen Oberfläche durchbrochen ist. Ein Käfig kann auch ein allseitig geschlossenes Gestell bezeichnen, dessen Seitenflächen und/oder dessen Innenfläche und/oder dessen Deckenfläche durchbrochen ist. Weiter ist es möglich, dass in einem käfigartig ausgebildeten Grundkörper jedes Knotenelement mit zumindest zwei voneinander verschiedenen Verbindungselementen mechanisch verbunden ist. Weiter kann jedes Verbindungselement mit zwei voneinander verschiedenen Knotenelementen mechanisch verbunden sein.A cage can hereby designate a body whose surface is broken. A cage may also designate a frame closed on all sides, whose side surfaces and / or its inner surface and / or its ceiling surface is perforated. It is also possible that in a cage-like basic body each node element is mechanically connected to at least two mutually different connecting elements. Furthermore, each connecting element can be mechanically connected to two mutually different node elements.

Es ist auch möglich, dass der Grundkörper oder zumindest ein Abschnitt davon käfigförmig ausgebildet ist.It is also possible that the main body or at least a portion thereof is cage-shaped.

Weiter weist die Halteeinrichtung mindestens einen Aufnahme- und/oder Befestigungsabschnitt zur Halterung der mindestens einen Luftlagereinrichtung auf. Beispielsweise kann die Halteeinrichtung eine Aussparung, insbesondere eine Durchgangsöffnung, aufweisen, wobei die Luftlagereinrichtung in der Aussparung angeordnet werden kann. Die Aussparung kann hierbei ein Zwischenraum zwischen Knoten- und Verbindungselementen sein. Auch kann der Befestigungsabschnitt mindestens eine Gewindebohrung aufweisen.Furthermore, the holding device has at least one receiving and / or fastening section for holding the at least one air bearing device. For example, the holding device may have a recess, in particular a passage opening, wherein the air bearing device may be arranged in the recess. The recess may be an intermediate space between node and connecting elements. Also, the attachment portion may have at least one threaded hole.

Weiter kann die Luftlagereinrichtung, insbesondere der Grundkörper der Luftlagereinrichtung, mechanisch mit der Halteeinrichtung verbunden werden. Bevorzugt kann die Luftlagereinrichtung mit der Halteeinrichtung verklebt werden. Selbstverständlich sind auch andere formschlüssige, stoffschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindungsarten vorstellbar.Furthermore, the air bearing device, in particular the main body of the air bearing device, can be mechanically connected to the holding device. Preferably, the air bearing device can be glued to the holding device. Of course, other positive, cohesive and / or non-positive connection types are conceivable.

Es ist möglich, dass die Luftlagereinrichtung mechanisch starr, also festgelagert, mit der Halteeinrichtung verbunden wird. Mit anderen Worten ist keine Relativbewegung zwischen Luftlagereinrichtung und Halteeinrichtung möglich.It is possible that the air bearing device is mechanically rigid, that is fixedly mounted, connected to the holding device. In other words, no relative movement between the air bearing device and holding device is possible.

Es ist jedoch auch möglich, dass die Luftlagereinrichtung mechanisch beweglich, also losgelagert, mit der Halteeinrichtung verbunden wird. In diesem Fall kann eine Relativbewegung zwischen Luftlagereinrichtung und Halteeinrichtung möglich sein. Die Relativbewegung kann hierbei eine Rotationsbewegung mit einem, zwei oder drei voneinander unabhängigen Rotationsfreiheitsgrad(en) sein. Alternativ oder kumulativ kann die Relativbewegung eine Translationsbewegung mit einem, zwei oder drei voneinander unabhängigen Translationsfreiheitsgrad(en) sein. Bevorzugt ist die Relativbewegung eine Rotationsbewegung, aber keine Translationsbewegung. In diesem Fall ist ein Verkippen, aber kein Verschieben, der Luftlagereinrichtung relativ zur Halteeinrichtung möglich. Dies kann in vorteilhafter Weise genutzt werden, um Fertigungstoleranzen im Lagerungspartnerkörper und somit Luftspaltänderungen auszugleichen.However, it is also possible that the air bearing device is mechanically movable, so stored away, connected to the holding device. In this case, a relative movement between the air bearing device and holding device may be possible. The relative movement here can be a rotational movement with one, two or three mutually independent rotational degrees of freedom (s). Alternatively or cumulatively, the relative movement may be a translational movement having one, two or three translational degrees of freedom independent of each other. The relative movement is preferably a rotational movement, but not a translational movement. In this case, a tilting, but no displacement, of the air bearing device relative to the holding device is possible. This can be used advantageously be to compensate for manufacturing tolerances in the storage partner body and thus air gap changes.

Z.B. kann die Halteeinrichtung über einen Gewindestift mit der Luftlagereinrichtung mechanisch verbunden werden. Der Gewindestift kann in die Gewindebohrung des Befestigungsabschnitts eingeschraubt werden. Weiter kann der Gewindestift ein teilkugelförmiges Ende aufweisen, wobei das teilkugelförmige Ende in einem Aufnahmeabschnitt der Luftlagereinrichtung angeordnet ist/wird.For example, The holding device can be mechanically connected via a threaded pin with the air bearing device. The grub screw can be screwed into the threaded hole of the mounting section. Further, the grub screw may have a part-spherical end, wherein the part-spherical end is arranged in a receiving portion of the air bearing device / is.

Auch kann die Halteeinrichtung über eine Kugel mit der Luftlagereinrichtung mechanisch verbunden werden. Die Kugel kann in einen Aufnahmeabschnitt des Befestigungsabschnitts eingelegt werden. Der Aufnahmeabschnitt des Befestigungsabschnitts kann entsprechend dem Aufnahmeabschnitt der Luftlagereinrichtung ausgebildet sein. Weiter kann die Kugel in einem Aufnahmeabschnitt der Luftlagereinrichtung angeordnet werden.Also, the holding device can be mechanically connected via a ball with the air bearing device. The ball can be inserted into a receiving portion of the mounting portion. The receiving portion of the attachment portion may be formed corresponding to the receiving portion of the air bearing device. Further, the ball can be arranged in a receiving portion of the air bearing device.

Der Aufnahmeabschnitt wurde vorhergehend bereits erläutert. Bei einer derartigen Verbindung wird in vorteilhafter Weise das vorhergehend erläuterte Verkippen der Luftlagereinrichtung relativ zur Halteeinrichtung ermöglicht. In diesem Fall kann der Grundkörper in einer Ausnehmung oder Aussparung der Halteeinrichtung angeordnet sein, insbesondere derart, dass das erläuterte Verkippen möglich ist.The recording section has already been explained above. In such a connection, the previously explained tilting of the air bearing device is made possible relative to the holding device in an advantageous manner. In this case, the main body may be arranged in a recess or recess of the holding device, in particular such that the explained tilting is possible.

Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise eine besonders einfache Halterung von Luftlagereinrichtungen bei besonders geringem Gewicht. Auch kann durch die käfigförmige Ausbildung eine hohe Steifigkeit der Halteeinrichtung erreicht werden. Insgesamt ergibt sich in vorteilhafter Weise eine möglichst gute Lagerung von beweglichen Teilen, die beispielsweise mit der Halteeinrichtung verbunden werden können und über die Luftlagereinrichtung an/auf dem erläuterten Trägerkörper gelagert werden können. Die gute Lagerung wiederum resultiert in einer hohen Genauigkeit und Reproduzierbarkeit einer Positionierung bei einer Bewegung der Halteeinrichtung entlang des Trägerkörpers.This results in an advantageous manner, a particularly simple mounting of air bearing facilities with very low weight. Also, a high rigidity of the holding device can be achieved by the cage-shaped training. Overall, the best possible storage of moving parts, which can be connected, for example, with the holding device and can be stored on the air bearing device on / on the illustrated carrier body in an advantageous manner. The good storage, in turn, results in a high accuracy and reproducibility of a positioning during a movement of the holding device along the carrier body.

In einer weiteren Ausführungsform weist zumindest ein Teil der Halteeinrichtung eine Wabenstruktur auf oder bildet diese aus. Entsprechend der Ausbildung der Wabenstruktur des Grundkörpers kann die Wabenstruktur Waben mit verschiedenen Querschnitten, insbesondere dreieckförmigen, rechteckförmigen, quadratischen oder kreisförmigen Querschnitten, umfassen. Die Waben können hierbei von Zwischenräumen zwischen Knoten- und Verbindungselementen des käfigförmigen Abschnitts ausgebildet werden.In a further embodiment, at least a part of the holding device has or forms a honeycomb structure. According to the configuration of the honeycomb structure of the base body, the honeycomb structure may comprise honeycombs with different cross sections, in particular triangular, rectangular, square or circular cross sections. In this case, the honeycombs can be formed by gaps between node and connecting elements of the cage-shaped section.

Weiter ist es möglich, dass die Halteeinrichtung verschiedene Abschnitte aufweist, wobei voneinander verschiedene Abschnitte voneinander verschiedene Wabenstrukturen aufweisen oder ausbilden. Insbesondere können voneinander verschiedene Abschnitte jeweils eine Wabe oder mehrere Waben umfassen, wobei Waben eines Abschnitts gleiche Querschnitte aufweisen, die Querschnitte der Waben verschiedener Abschnitte jedoch voneinander verschieden sind. Es ist möglich, dass die verschiedenen Abschnitte angrenzend zueinander in der Halteeinrichtung angeordnet sind. Es ist aber auch möglich, dass ein Abschnitt der verschiedenen Abschnitte vollflächig ausgebildet ist.Furthermore, it is possible for the holding device to have different sections, different sections having or forming different honeycomb structures from one another. In particular, mutually different sections may each comprise one or more honeycombs, with honeycombs of one section having identical cross sections, but the cross sections of the honeycombs of different sections being different from one another. It is possible that the various sections are arranged adjacent to each other in the holding device. But it is also possible that a portion of the various sections is formed over its entire surface.

Es ist z.B. vorstellbar, dass die Halteeinrichtung einen ersten und einen weiteren Seitenwandabschnitt aufweist oder ausbildet. Weiter kann die Halteeinrichtung einen Deckenwandabschnitt aufweisen oder ausbilden. Weiter kann die Halteeinrichtung einen Bodenwandabschnitt aufweisen oder ausbilden. Die Wandabschnitte können hierbei mechanisch miteinander verbunden sein. In diesem Fall kann z.B. einer der Seitenwandabschnitte oder ein Teilabschnitt eines solchen Wandabschnitts eine Wabenstruktur aufweisen oder ausbilden. Weiter kann der Decken- und/oder der Bodenwandabschnitt oder ein Teilabschnitt eines solchen Wandabschnitts eine Wabenstruktur aufweisen oder ausbilden. Vorzugsweise weist nur einer der Seitenwandabschnitte und nur der Boden- oder nur der Deckenwandabschnitt eine Wabenstruktur auf oder bildet diese aus, wobei die verbleibenden Abschnitte keine Wabenstruktur aufweisen oder ausbilden.It is e.g. conceivable that the holding device has or forms a first and a further side wall section. Furthermore, the holding device can have or form a ceiling wall section. Furthermore, the holding device can have or form a bottom wall section. The wall sections can in this case be mechanically interconnected. In this case, e.g. one of the side wall portions or a portion of such a wall portion have or form a honeycomb structure. Further, the ceiling and / or the bottom wall portion or a portion of such a wall portion may comprise or form a honeycomb structure. Preferably, only one of the side wall sections and only the bottom or only the top wall section has or forms a honeycomb structure, the remaining sections not having or forming a honeycomb structure.

Es ist auch vorstellbar, dass die Halteeinrichtung hohlzylinderförmig ausgebildet ist, wobei zumindest ein Teil der Mantelfläche käfigförmig ausgebildet ist und mindestens einen Aufnahme- und/oder Befestigungsabschnitt zur Halterung der Luftlagereinrichtung aufweist. Insbesondere kann zumindest ein Teil der Mantelfläche eine Wabenstruktur aufweisen oder ausbilden. Der Hohlzylinder kann hierbei eine kreisförmige oder polygonale Grundfläche aufweisen. In diesem Fall kann die Halteeinrichtung ein Stator oder ein Teil davon sein.It is also conceivable that the holding device is formed as a hollow cylinder, wherein at least a part of the lateral surface is cage-shaped and has at least one receiving and / or mounting portion for supporting the air bearing device. In particular, at least a part of the lateral surface may have or form a honeycomb structure. The hollow cylinder may in this case have a circular or polygonal base surface. In this case, the holding device may be a stator or a part thereof.

Nachfolgend kann auf folgendes Referenzkoordinatensystem Bezug genommen werden. Eine Längsrichtung kann einer Längsachse der Halteeinrichtung entsprechen, insbesondere einer zentralen Mittelachse. Ist die Halteeinrichtung ein Laufwagen oder ein Teil davon, so kann die Längsrichtung parallel zu einer Bewegungsrichtung einer Linearbewegung des Laufwagens orientiert sein. Ist die Halteeinrichtung ein Stator oder ein Teil davon, so kann die Längsrichtung auch parallel zur einer Rotationsachse eines Rotors sein, der drehbar im Stator luftgelagert ist.The following reference coordinate system can be referred to below. A longitudinal direction may correspond to a longitudinal axis of the holding device, in particular a central center axis. If the holding device is a carriage or a part thereof, then the longitudinal direction can be oriented parallel to a direction of movement of a linear movement of the carriage. If the holding device is a stator or a part thereof, the longitudinal direction can also be parallel to a rotational axis of a rotor which is rotatably mounted in air in the stator.

Eine Vertikalrichtung kann parallel und entgegengesetzt zu einer Gewichtskraft orientiert sein. Eine Querrichtung kann hierbei senkrecht zur Längs- und Vertikalrichtung orientiert sein. Die Raumrichtungen können ein kartesisches Koordinatensystem bilden. In diesem Fall können Seitenwandabschnitte entlang der Querrichtung beabstandet voneinander angeordnet sein. Insbesondere kann zwischen den Seitenwandabschnitten ein Aufnahmevolumen für einen Trägerkörper ausgebildet sein, auf/an dem die Halteeinrichtung durch eine daran angeordnete Luftlagereinrichtung gelagert wird. A vertical direction may be oriented parallel and opposite to a weight force. A transverse direction can here be oriented perpendicular to the longitudinal and vertical directions. The spatial directions can form a Cartesian coordinate system. In this case, sidewall portions may be spaced along the transverse direction. In particular, a receiving volume for a carrier body may be formed between the side wall sections, on / to which the holding device is supported by an air bearing device arranged thereon.

Weiter können Oberflächen der Seitenwandabschnitte orthogonal zur Querrichtung orientiert sein. Hierbei kann insbesondere an einem der Seitenwandabschnitte mindestens eine Luftlagereinrichtung starr an der Halteeinrichtung gelagert sein, d.h. ortsfest relativ zur Halteeinrichtung. Weiter kann an einem verbleibenden Seitenwandabschnitt mindestens eine Luftlagereinrichtung beweglich an der Halteeinrichtung gelagert sein, d.h. relativ zur Halteeinrichtung beweglich. Eine beweglich gelagerte Luftlagereinrichtung kann insbesondere über ein Federelement an der Halteeinrichtung gelagert sein, z.B. über ein plattenförmiges Federelement. Eine beweglich gelagerte Luftlagereinrichtung kann somit zum Vorspannen des Luftlagers, welches auch mehrere starr und/oder beweglich gelagerte Luftlagereinrichtungen umfassen kann, dienen. Das Federelement kann als geschlitzte Platte ausgebildet sein. Insbesondere kann das Federelement einen Grundkörper aufweisen, insbesondere einen plattenförmigen Grundkörper, wobei der plattenförmige Grundkörper mindestens einen Schlitz oder Nut aufweist oder ausbildet. Dieser Schlitz oder diese Nut kann hierbei einen spiralförmigen Verlauf aufweisen, insbesondere um eine zentrale Mittelachse des Federelements. Insbesondere kann das Federelement als konisches Federelement ausgebildet sein bzw. ein solches Federelement ausbilden. Hierbei können jedoch insbesondere Windungen, weiter insbesondere alle Windungen, des konischen Federelements in einer gemeinsamen Ebene angeordnet, wobei die Ebene senkrecht zur zentralen Mittelachse des Federelements orientiert sein kann.Further, surfaces of the sidewall portions may be oriented orthogonal to the transverse direction. In this case, in particular on one of the side wall sections, at least one air bearing device can be rigidly mounted on the holding device, i. stationary relative to the holding device. Further, at least one air bearing means may be movably supported on the holding means on a remaining side wall portion, i. movable relative to the holding device. A movably mounted air bearing device may in particular be mounted on the holding device via a spring element, e.g. via a plate-shaped spring element. A movably mounted air bearing device can thus serve to bias the air bearing, which may also comprise a plurality of rigidly and / or movably mounted air bearing devices. The spring element may be formed as a slotted plate. In particular, the spring element may comprise a base body, in particular a plate-shaped base body, wherein the plate-shaped base body has or forms at least one slot or groove. This slot or groove may in this case have a spiral course, in particular about a central center axis of the spring element. In particular, the spring element may be formed as a conical spring element or form such a spring element. In this case, however, in particular turns, more particularly all turns of the conical spring element can be arranged in a common plane, wherein the plane can be oriented perpendicular to the central center axis of the spring element.

Weiter können der Decken- und der Bodenwandabschnitt entlang der Vertikalrichtung beabstandet voneinander angeordnet sein. Das Aufnahmevolumen für den Trägerkörper kann hierbei beispielsweise zwischen dem Boden- und Deckenwandabschnitt, bevorzugt also zwischen dem Boden- und Deckenwand- sowie den Seitenwandabschnitten ausgebildet sein.Further, the top and bottom wall portions may be spaced along the vertical direction from each other. The receiving volume for the carrier body can in this case be formed, for example, between the bottom and top wall section, ie preferably between the bottom and top wall sections and the side wall sections.

Weiter kann eine beweglich gelagerte Luftlagereinrichtung an dem Decken- oder Bodenwandabschnitt angeordnet sein. Weiter kann eine starr gelagerte Luftlagereinrichtung an dem gegenüberliegenden Wandabschnitt, also dem Boden- oder Deckenwandabschnitt, angeordnet sein.Furthermore, a movably mounted air bearing device can be arranged on the ceiling or bottom wall section. Furthermore, a rigidly mounted air bearing device can be arranged on the opposite wall section, that is to say the floor or ceiling wall section.

Insbesondere kann die Halteeinrichtung im Querschnitt rechteck- oder quadratförmig ausgebildet sein, wobei eine Querschnittsebene senkrecht zur Längsrichtung orientiert sein kann.In particular, the holding device may be formed rectangular or square in cross section, wherein a cross-sectional plane may be oriented perpendicular to the longitudinal direction.

Es ist möglich, dass ein Seitenwandabschnitt, ein Bodenwandabschnitt oder ein Deckenwandabschnitt der Halteeinrichtung oder ein Abschnitt davon jeweils eine Wabenstruktur aufweist oder ausbildet. Alternativ oder kumulativ zur Wabenstruktur kann der entsprechende Abschnitt eine weitere bionische Struktur, beispielsweise eine Sternstruktur, eine Baumstruktur oder eine Knochenstruktur aufweisen oder ausbilden. Es ist möglich, dass sich in dem Abschnitt verschiedene bionische Strukturen überlappen. Dies wurde vorhergehend bereits erläutert. Es ist jedoch auch möglich, dass sich in dem jeweiligen Abschnitt verschiedene bionische Strukturen nicht überlappen.It is possible that a side wall portion, a bottom wall portion or a ceiling wall portion of the holding device or a portion thereof each has or form a honeycomb structure. Alternatively or cumulatively to the honeycomb structure, the corresponding section may comprise or form another bionic structure, for example a star structure, a tree structure or a bone structure. It is possible that different bionic structures overlap in the section. This has already been explained above. However, it is also possible that different bionic structures do not overlap in the respective section.

Weiter ist es möglich, dass eine zentrale Mittelachse einer Wabenstruktur der Halteeinrichtung einer zentralen Mittelachse einer Sternstruktur der Halteeinrichtung, insbesondere eines Abschnitts der Halteeinrichtung, entspricht. Weiter ist es möglich, dass in zumindest einer Wabe der Halteeinrichtung, insbesondere eines Abschnitts der Halteeinrichtung, ein Diagonalsteg angeordnet ist. Weiter ist es möglich, dass ein Diagonalsteg dieser zumindest einen Wabe einen Abschnitt einer Sternstruktur bildet. Der Diagonalsteg kann hierbei eine Wabe einer Wabenstruktur mit rechteckförmigen Querschnitten unterteilen, insbesondere in zwei Waben mit dreieckförmigem Querschnitt.Furthermore, it is possible for a central center axis of a honeycomb structure of the holding device to correspond to a central center axis of a star structure of the holding device, in particular of a section of the holding device. It is also possible that in at least one honeycomb of the holding device, in particular a portion of the holding device, a diagonal web is arranged. Furthermore, it is possible for a diagonal web of this at least one honeycomb to form a section of a star structure. The diagonal web can hereby divide a honeycomb of a honeycomb structure with rectangular cross sections, in particular in two honeycombs with a triangular cross section.

Weiter beschrieben wird eine Anordnung aus Halteeinrichtung und mindestens eine Luftlagereinrichtung, wobei die mindestens eine Luftlagereinrichtung in oder an einem Aufnahme- und/oder Befestigungsabschnitt der Halteeinrichtung angeordnet ist. Die Luftlagereinrichtung kann hierbei form- und/oder kraft- und/oder stoffschlüssig mit der Halteeinrichtung verbunden sein.Further described is an arrangement of holding device and at least one air bearing device, wherein the at least one air bearing device is arranged in or on a receiving and / or fastening portion of the holding device. The air bearing device can in this case be positively and / or positively and / or materially connected to the holding device.

Hierbei kann die Luftlagereinrichtung mechanisch starr mit der Halteeinrichtung verbunden sein. Es ist jedoch auch vorstellbar, dass die mindestens eine Luftlagereinrichtung relativ beweglich zur Halteeinrichtung mechanisch mit dieser verbunden ist. Insbesondere kann die mindestens eine Luftlagereinrichtung über mindestens ein Federelement mit der Halteeinrichtung mechanisch verbunden sein.Here, the air bearing device may be mechanically rigidly connected to the holding device. However, it is also conceivable that the at least one air bearing device is relatively movably connected to the holding device mechanically connected thereto. In particular, the at least one air bearing device can be mechanically connected to the holding device via at least one spring element.

Weiter beschrieben wird eine Anordnung aus einer Halteeinrichtung, mindestens eine Luftlagereinrichtung und mindestens einem Trägerkörper. Der Trägerkörper kann in einem Aufnahmevolumen für den Trägerkörper, welches von der Halteeinrichtung ausgebildet wird, angeordnet sein. Die Luftlagereinrichtung kann hierbei, wie vorhergehend erläutert, an der Halteeinrichtung angeordnet sein. Hierbei kann die Luftlagereinrichtung derart an der Halteeinrichtung angeordnet sein, dass durch die Luftlagereinrichtung ein Luftspalt zwischen dem Trägerkörper und der Halteeinrichtung erzeugbar ist. Insbesondere kann die Luftlagereinrichtung in einer vorbestimmten Position und/oder mit einer vorbestimmten Orientierung, insbesondere relativ zu dem erläuterten Referenzkoordinatensystem, an der Halteeinrichtung angeordnet sein.Further described is an arrangement of a holding device, at least one air bearing device and at least one carrier body. The carrier body can in a receiving volume for the carrier body, which is formed by the holding device to be arranged. The air bearing device can here, as previously explained, be arranged on the holding device. Here, the air bearing device can be arranged on the holding device such that an air gap between the carrier body and the holding device can be generated by the air bearing device. In particular, the air bearing device can be arranged on the holding device in a predetermined position and / or with a predetermined orientation, in particular relative to the explained reference coordinate system.

Weiter vorgeschlagen wird ein Koordinatenmessgerät. Das Koordinatenmessgerät umfasst mindestens eine Halteeinrichtung gemäß einer der in dieser Offenbarung beschriebenen Ausführungsformen. Weiter umfasst das Koordinatenmessgerät mindestens eine Luftlagereinrichtung gemäß einer der in dieser Offenbarung beschriebenen Ausführungsformen. Weiter umfasst das Koordinatenmessgerät mindestens einen Trägerkörper, wobei der Trägerkörper in einem Aufnahmeabschnitt oder -volumen der Halteeinrichtung angeordnet ist. Der Trägerkörper kann insbesondere eine sogenannte Traverse des Koordinatenmessgeräts sein.Further proposed is a coordinate measuring machine. The coordinate measuring machine comprises at least one holding device according to one of the embodiments described in this disclosure. Furthermore, the coordinate measuring machine comprises at least one air bearing device according to one of the embodiments described in this disclosure. Furthermore, the coordinate measuring machine comprises at least one carrier body, wherein the carrier body is arranged in a receiving portion or volume of the holding device. The carrier body may in particular be a so-called traverse of the coordinate measuring machine.

Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise ein Koordinatenmessgerät, welches eine hochgenaue, luftgelagerte Bewegung eines beweglichen Teils ermöglicht, wobei für welches Herstellungskosten und Gewicht reduziert werden. Die Verwendung eines urformenden Verfahrens ermöglicht hierbei in vorteilhafter Weise insbesondere eine kostengünstige Fertigung mit hohen Stückzahlen. Die Verwendung von additiven Fertigungsverfahren ermöglicht in vorteilhafter Weise insbesondere die Herstellung von optimalen Kanalgeometrien, beispielsweise von Verbindungskanälen und Luftauslasskanälen.This results in an advantageous manner, a coordinate measuring machine, which allows a highly accurate, air-bearing movement of a movable part, being reduced for which manufacturing costs and weight. The use of an original molding method in this case advantageously allows, in particular, cost-effective production with high quantities. The use of additive manufacturing methods advantageously makes it possible, in particular, to produce optimal channel geometries, for example connecting channels and air outlet channels.

Weiter vorgeschlagen wird ein Verfahren zur Herstellung einer Luftlagereinrichtung gemäß einer der in dieser Offenbarung beschriebenen Ausführungsformen. Hierbei wird die Luftlagereinrichtung, insbesondere der Grundkörper, mit einem urformenden Herstellungsverfahren hergestellt. Ein urformendes Herstellungsverfahren kann insbesondere ein Sandgussverfahren, ein Spritzgussverfahren, ein Feingussverfahren oder ein Druckgussverfahren sein. Hierzu kann es notwendig sein, dass in Abhängigkeit einer gewünschten geometrischen Ausbildung der Luftlagereinrichtung ein Werkzeug hergestellt wird, wobei dann die Luftlagereinrichtung mittels des Werkzeugs hergestellt wird. Das Werkzeug kann hierbei insbesondere ein Gusskörpernegativ sein.Further proposed is a method of manufacturing an air bearing device according to one of the embodiments described in this disclosure. In this case, the air bearing device, in particular the base body, is produced with a primary shaping manufacturing process. A basic manufacturing process may, in particular, be a sand casting process, an injection molding process, a precision casting process or a die casting process. For this purpose, it may be necessary that a tool is produced in dependence on a desired geometric design of the air bearing device, in which case the air bearing device is produced by means of the tool. In this case, the tool may in particular be a casting body negative.

Alternativ wird die Luftlagereinrichtung, insbesondere der Grundkörper, mit einem generativen Herstellungsverfahren hergestellt. Das generative Herstellungsverfahren kann auch als additives Herstellungsverfahrens bezeichnet werden. Insbesondere kann ein generatives Herstellungsverfahren ein selektives Laserschmelzverfahren oder ein selektives Lasersinterverfahren sein. Auch kann ein additives Verfahren ein Verfahren zum 3D-Druck sein.Alternatively, the air bearing device, in particular the main body, is produced by a generative manufacturing process. The additive manufacturing process may also be referred to as an additive manufacturing process. In particular, a generative manufacturing process may be a selective laser melting process or a selective laser sintering process. Also, an additive method may be a method of 3D printing.

Es ist z.B. möglich, dass die geometrische Ausbildung der Luftlagereinrichtung, also die geometrische Ausbildung der bionischen Struktur, insbesondere der Wabenstruktur, in Abhängigkeit von Anforderungen/Eigenschaften an die Luftlagereinrichtung bestimmt wird. Dies wurde vorhergehend bereits erläutert.It is e.g. possible that the geometric design of the air bearing device, so the geometric design of the bionic structure, in particular the honeycomb structure, depending on requirements / properties is determined to the air bearing device. This has already been explained above.

Beide Herstellungsverfahren ermöglichen in vorteilhafter Weise die Herstellung von großen Stückzahlen mit geringen Herstellungskosten oder kurzer Herstellungszeit. Auch wird die Herstellung der erläuterten Strukturen durch die beschriebenen Herstellungsverfahren vereinfacht.Both manufacturing methods advantageously allow the production of large quantities with low production costs or short production time. Also, the production of the illustrated structures is simplified by the described manufacturing method.

Weiter kann nach dem urformenden Herstellungsschritt oder dem generativen Herstellungsschritt ein Nachbearbeitungsschritt durchgeführt werden, insbesondere ein Herstellungsschritt eines spanenden Bearbeitungsverfahrens.Furthermore, after the original-forming production step or the generative production step, a post-processing step can be carried out, in particular a production step of a machining process.

Weiter kann das Verfahren derart durchgeführt werden, dass zumindest ein Teil einer Oberfläche der Luftlagereinrichtung eine vorbestimmte Mikrostruktur aufweist. Eine vorbestimmte Mikrostruktur kann beispielsweise eine sogenannte Haifischhaut-Struktur, die auch als Riblet-Struktur bezeichnet werden kann, sein. Alternativ kann eine vorbestimmte Mikrostruktur eine Lotusblattstruktur sein. Weiter alternativ kann eine Mikrostruktur eine Geckofußstruktur sein.Further, the method may be performed such that at least a part of a surface of the air bearing device has a predetermined microstructure. For example, a predetermined microstructure may be a so-called sharkskin structure, which may also be referred to as a riblet structure. Alternatively, a predetermined microstructure may be a lotus leaf structure. Still alternatively, a microstructure may be a gecko-foot structure.

Weiter kann das Material der Luftlagereinrichtung und der Halteeinrichtung Aluminium, Stahl, Messing, Keramik oder Kunststoff, insbesondere faserverstärkter Kunststoff, sein.Further, the material of the air bearing device and the holding device may be aluminum, steel, brass, ceramic or plastic, in particular fiber-reinforced plastic.

Weiter beschrieben wird ein Verfahren zur Herstellung einer Halteeinrichtung gemäß einer der in dieser Offenbarung beschriebenen Ausführungsformen. Hierbei wird die Halteeinrichtung mit einem urformenden Herstellungsverfahren oder mit einem generativen Herstellungsverfahren oder mit einem generativen Herstellungsverfahren hergestellt. Zur Herstellung der Halteeinrichtung wird hierbei auf die entsprechenden Erläuterungen der Herstellung der Luftlagereinrichtung verwiesen.Further described is a method for producing a holding device according to one of the embodiments described in this disclosure. In this case, the holding device is produced by an original forming process or by a generative process or by a generative process. For the preparation of the holding device, reference is hereby made to the corresponding explanations of the manufacture of the air bearing device.

Somit ist auch eine Luftlagereinrichtung beschrieben, die gemäß einem Verfahren zur Herstellung einer Luftlagereinrichtung, welches in dieser Offenbarung offenbart ist, hergestellt ist. Auch beschrieben ist eine Halteeinrichtung, die durch ein Verfahren zur Herstellung einer Halteeinrichtung gemäß einer der in dieser Offenbarung offenbarten Ausführungsform hergestellt ist.Thus, an air bearing device manufactured according to a method of manufacturing an air bearing device disclosed in this disclosure is also described. Also described is a retainer made by a method of manufacturing a retainer according to one of the embodiments disclosed in this disclosure.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Figuren zeigen:

1 eine schematische Draufsicht auf eine Unterseite einer erfindungsgemäßen Luftlagereinrichtung,
2 eine perspektivische Ansicht einer Unterseite einer erfindungsgemäßen Luftlagereinrichtung,
3 eine perspektivische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Luftlagereinrichtung,
4 eine schematische Seitenansicht einer Halteeinrichtung,
5 eine schematische perspektivische Darstellung einer Halteeinrichtung und eines Trägerkörpers,
6 einen schematischen, perspektivischen Querschnitt durch eine Halteeinrichtung und einen Trägerkörper und
7 eine schematische perspektivische Darstellung eines Koordinatenmessgeräts.

The invention will be explained in more detail with reference to exemplary embodiments. The figures show:

1 a schematic plan view of a bottom of an air bearing device according to the invention,
2 a perspective view of a bottom of an air bearing device according to the invention,
3 a perspective top view of an inventive air bearing device,
4 a schematic side view of a holding device,
5 a schematic perspective view of a holding device and a carrier body,
6 a schematic, perspective cross section through a holding device and a support body and
7 a schematic perspective view of a coordinate measuring machine.

Nachfolgend bezeichnen gleiche Bezugszeichen Elemente mit gleichen oder ähnlichen technischen Merkmalen.Hereinafter, like reference numerals designate elements having the same or similar technical features.

1 zeigt eine Unteransicht einer erfindungsgemäßen Luftlagereinrichtung 1. Die Luftlagereinrichtung 1 weist einen Grundkörper 2 auf. Der Grundkörper 2 oder zumindest ein Teil des Grundkörpers 2 weist eine bionische Struktur auf. Insbesondere weist zumindest ein Teils des Grundkörpers 2 eine Wabenstruktur auf oder bildet diese aus. Hierbei bildet die wabenförmige Struktur des Grundkörpers 2 eine Unterseite des Grundkörpers 2 aus. Der Grundkörper 2 weist eine rechteckförmige, insbesondere quadratische Grundfläche, auf. 1 shows a bottom view of an air bearing device according to the invention 1 , The air bearing device 1 has a basic body 2 on. The main body 2 or at least part of the body 2 has a bionic structure. In particular, at least a part of the basic body 2 a honeycomb structure or forms this. This forms the honeycomb structure of the body 2 a bottom of the body 2 out. The main body 2 has a rectangular, in particular square base, on.

Die Wabenstruktur umfasst hierbei Waben 3 mit einem rechteckförmigen oder quadratischen Querschnitt, wobei die Querschnittsebene orthogonal zu einer zentralen Mittelachse 4 der Luftlagereinrichtung 1 orientiert ist. Der Übersichtlichkeit halber sind nicht alle derartige Waben 3 mit einem rechteckigen Querschnitt mit einem Bezugszeichen versehen. Dargestellt ist ein grundkörperspezifisches Referenzkoordinatensystem mit einer Längsachse xG und einer Querachse yG, die senkrecht zueinander orientiert sind. Die zentrale Mittelachse 4 ist hierbei senkrecht zur Längsachse xG und Querachse yG orientiert. Weiter dargestellt sind Längsstege 5 des Grundkörpers und Querstege 6 des Grundkörpers 2.The honeycomb structure comprises honeycombs 3 with a rectangular or square cross-section, the cross-sectional plane being orthogonal to a central central axis 4 the air bearing device 1 is oriented. For clarity, not all such honeycomb 3 provided with a rectangular cross-section with a reference numeral. Shown is a basic body-specific reference coordinate system with a longitudinal axis xG and a transverse axis y G which are oriented perpendicular to each other. The central central axis 4 is here perpendicular to the longitudinal axis xG and transverse axis y G oriented. Further illustrated are longitudinal webs 5 of the main body and transverse webs 6 of the basic body 2 ,

Hierbei erstrecken sich Längsstege 5 entlang bzw. parallel zur Längsrichtung xG und Querstege 6 entlang oder parallel zur Querrichtung yG. Die Längs- und Querstege 5, 6 begrenzen hierbei jeweils Waben 3. Zwei der Längsstege 5 bilden hierbei jeweils eine Seitenwand des Grundkörpers aus. Zwei der Querstege 5 bilden hierbei jeweils eine Seitenwand 13 (siehe 3) des Grundkörpers 2 aus. Die Längs- und Querrichtung xG, yG spannen eine Ebene auf, die parallel zur Ebene der Unterseite oder Grundfläche orientiert sein kann.Here, longitudinal webs extend 5 along or parallel to the longitudinal direction xG and crossbars 6 along or parallel to the transverse direction y G , The longitudinal and transverse webs 5 . 6 in each case limit honeycomb 3 , Two of the longitudinal bars 5 in each case form a side wall of the base body. Two of the crossbars 5 each form a side wall 13 (please refer 3 ) of the main body 2 out. The longitudinal and transverse directions xG . y G clamp a plane that can be oriented parallel to the plane of the bottom or base.

Weiter umfasst die Wabenstruktur auch Waben 7 mit dreieckförmigem Querschnitt, wobei der Übersichtlichkeit halber nur eine derartige Wabe mit einem Bezugszeichen versehen ist. Weiter dargestellt ist eine Aufnahmeabschnitt 8 für ein Verbindungselement zur mechanischen Verbindung des Grundkörpers 2 mit einer Halteeinrichtung 16. Dieser Aufnahmeabschnitt 8 weist eine kreisförmige Grundfläche auf. Weiter kann der Aufnahmeabschnitt 8 als Wabe ausgebildet sein. Auch kann der Aufnahmeabschnitt als Vertiefung ausgebildet sein, insbesondere als sich verjüngende Vertiefung, beispielsweise als kegelstumpfförmige Vertiefung. Der Aufnahmeabschnitt 8 ist hierbei im Bereich der Wabenstruktur angeordnet und unterbricht die Wabenstruktur.Furthermore, the honeycomb structure also comprises honeycombs 7 with triangular cross-section, wherein for the sake of clarity, only such a honeycomb is provided with a reference numeral. Also shown is a receiving section 8th for a connecting element for the mechanical connection of the main body 2 with a holding device 16 , This recording section 8th has a circular base. Next, the receiving section 8th be designed as a honeycomb. Also, the receiving portion may be formed as a recess, in particular as a tapered recess, for example as a frusto-conical recess. The recording section 8th is arranged in the region of the honeycomb structure and interrupts the honeycomb structure.

Durch den Aufnahmeabschnitt 8 wird ein Verlauf eines zentralen Längsstegs 5 und eines zentralen Querstegs 6 unterbrochen. Weiter dargestellt sind Diagonalstege 9, die sich entlang einer Diagonalrichtung bezogen auf das grundkörperspezifische Koordinatensystem von dem Aufnahmeabschnitt 8 weg erstrecken. Eine Diagonalrichtung ist im dargestellten Ausführungsbeispiel mit einem Winkel von 45° zur Längsrichtung xG und einem Winkel von 45° zur Querrichtung yG orientiert. Die Diagonalstege 9 bilden jeweils einen Strahlabschnitt einer Sternstruktur. Somit weist zumindest ein Teil des Grundkörpers 2 auch eine Sternstruktur auf oder bildet diese aus. Insbesondere wird die Sternstruktur von den Diagonalstegen 9 und der zentralen Wabe 8 ausgebildet. Weiter dargestellt sind Waben 3 mit rechteckförmigem Querschnitt, wobei in einer solchen Wabe 3 ein Diagonalstegabschnitt 10 angeordnet ist. Dieser Diagonalstegabschnitt 10 unterteilt eine Wabe 3 mit rechteckförmigem Querschnitt in zwei Waben 7 mit dreieckförmigem Querschnitt. Eine Wandstärke der Stege 5, 6, 9 kann beispielsweise 2 mm betragen. In Kreuzungsabschnitten 12, in denen sich die Wabenstruktur und die Sternstruktur kreuzen, können die Stege 5, 6, 9 verdickt ausgebildet sein. Exemplarisch und der Übersichtlichkeit halber sind hierbei nicht alle verdickten Bereiche 12 mit einem Bezugszeichen versehen. Abschnitte 12, in denen sich Waben- und Sternstruktur kreuzen, können insbesondere Abschnitte sein, in denen sich ein Längssteg 5, ein Quersteg 6 und ein Diagonalsteg 9 schneiden.Through the receiving section 8th becomes a course of a central longitudinal ridge 5 and a central crosspiece 6 interrupted. Further illustrated are diagonal webs 9 extending along a diagonal direction relative to the basic body-specific coordinate system of the receiving section 8th extend away. A diagonal direction is in the illustrated embodiment with an angle of 45 ° to the longitudinal direction xG and an angle of 45 ° to the transverse direction y G oriented. The diagonal bars 9 each form a beam section of a star structure. Thus, at least a part of the base body 2 also a star structure on or forms this. In particular, the star structure of the diagonal bars 9 and the central honeycomb 8th educated. Further illustrated are honeycombs 3 with rectangular cross-section, being in such a honeycomb 3 a diagonal bridge section 10 is arranged. This diagonal bridge section 10 divided a honeycomb 3 with rectangular cross-section in two honeycombs 7 with triangular cross-section. A wall thickness of the webs 5 . 6 . 9 can be for example 2 mm. In intersection sections 12 , in which the honeycomb structure and the star structure intersect, the webs can 5 . 6 . 9 be formed thickened. By way of example and for clarity, not all thickened areas are here 12 provided with a reference numeral. sections 12 , in which intersect honeycomb and star structure, in particular sections may be in which a longitudinal ridge 5 a crosswalk 6 and a diagonal bridge 9 to cut.

Weiter ist dargestellt, dass vier Waben 11, die benachbart zu dem Aufnahmeabschnitt 8 angeordnet sind, jeweils einen dreieckförmigen Querschnitt aufweisen, wobei der dreieckförmige Querschnitt an einer der zentralen Mittelachse 4 zugewandten, inneren Ecke einen konkaven Wandabschnitt aufweist, der von der Wand des Aufnahmeabschnitts 8 ausgebildet wird. Der Übersichtlichkeit halber sind nicht alle derartige Waben 11 mit einem Bezugszeichen versehen. Next is shown that four honeycomb 11 adjacent to the receiving section 8th are arranged, each having a triangular cross-section, wherein the triangular cross-section at one of the central center axis 4 facing inner corner has a concave wall portion of the wall of the receiving portion 8th is trained. For clarity, not all such honeycomb 11 provided with a reference numeral.

Es ist erkennbar, dass eine Mittelachse der Wabenstruktur der zentralen Mittelachse 4 der Luftlagereinrichtung 1 entspricht. Weiter ist erkennbar, dass eine zentrale Mittelachse der Sternstruktur ebenfalls dieser zentralen Mittelachse 4 der Luftlagereinrichtung 1 entspricht.It can be seen that a central axis of the honeycomb structure of the central central axis 4 the air bearing device 1 equivalent. Furthermore, it can be seen that a central central axis of the star structure likewise corresponds to this central central axis 4 the air bearing device 1 equivalent.

2 zeigt eine schematisch perspektivische Darstellung der in 1 dargestellten Luftlagereinrichtung 1. Weiter dargestellt sind Seitenwände 13 des Grundkörpers 2. Im Unterschied zu der in 1 dargestellten Ausführungsform ist dargestellt, dass an einer Seitenwand 13 eine Anschlusseinrichtung 14 für Mittel zur Druckluftversorgung, insbesondere eine Druckluftleitung, angeordnet ist. Weiter dargestellt sind weitere Anschlusseinrichtungen 15 für Mittel zur Druckluftversorgung, die an einer Unter- bzw. Rückseite des Grundkörpers 2 angeordnet sind. 2 shows a schematic perspective view of the in 1 illustrated air bearing device 1 , Further illustrated are side walls 13 of the basic body 2 , Unlike the in 1 illustrated embodiment is shown that on a side wall 13 a connection device 14 for means for compressed air supply, in particular a compressed air line, is arranged. Further illustrated are further connection devices 15 for means for compressed air supply, which at a lower or back of the body 2 are arranged.

Der Grundkörper kann hierbei eine rechteckförmige Querschnittsfläche aufweisen, wobei die Querschnittsfläche orthogonal zur zentralen Mittelachse 4 des Grundkörpers 4 orientiert ist. Selbstverständlich können Ecken des rechteckförmigen Querschnitts auch abgerundet ausgebildet sein. Die Querschnittsfläche des Grundkörpers 2 wird hierbei von Seitenwänden 13 des Grundkörpers begrenzt. Hierbei kann eine Seitenwand einen Längs- oder Quersteg ausbilden.The base body may in this case have a rectangular cross-sectional area, wherein the cross-sectional area orthogonal to the central center axis 4 of the basic body 4 is oriented. Of course, corners of the rectangular cross-section may also be rounded. The cross-sectional area of the main body 2 is here by sidewalls 13 limited to the basic body. Here, a side wall form a longitudinal or transverse web.

3 zeigt eine perspektivische Draufsicht auf einen Grundkörper 2 einer Luftlagereinrichtung 1. Dargestellt sind die Seitenwände 13 des Grundkörpers 2 und ein Ausströmabschnitt 17 des Grundkörpers 2. Der Ausströmabschnitt 17 weist einen äußeren Luftauslasskanal 18 und einen inneren Luftauslasskanal 19 auf. Diese Luftauslasskanäle 18, 19 sind als Nuten im Bereich einer Vorder- bzw. Oberseite des Grundkörpers 2 ausgebildet. Zentrale Mittelachsen der Luftauslasskanäle 18, 19 sind hierbei in einer Ebene angeordnet, die senkrecht zur zentralen Mittelachse 4 des Grundkörpers 2 (siehe 1) orientiert ist. Die Luftauslasskanäle 18, 19 sind hierbei geschlossene Kanäle bzw. Kanäle mit einem geschlossenen Umlauf. Mit anderen Worten können die Luftauslasskanäle als umlaufende Kanäle bezeichnet werden, die um die zentrale Mittelachse 4 umlaufen. Hierbei ist ein Verlauf der zentralen Mittelachse der Luftauslasskanäle 18, 19 jeweils rechteckförmig. Dargestellt sind Einlassöffnungen 20 im Bodenbereich der Luftauslasskanäle 18, 19, wobei durch diese Einlassöffnungen 20 Druckluft, welche durch Anschlussöffnungen 21 in den Grundkörper 2 eingeleitet wird, in Luftauslasskanäle 18, 19 eintritt und von daraus aus dem Grundkörper 1 austritt. Hierbei ist die in 3 dargestellte Anzahl von Einlassöffnungen 20 exemplarisch. Insbesondere kann der Grundkörper 2 auch mehr oder weniger als die in 3 dargestellten Einlassöffnungen 20 pro Luftauslasskanal 18, 19 aufweisen oder ausbilden. 3 shows a perspective top view of a base body 2 an air bearing device 1 , Shown are the side walls 13 of the basic body 2 and an outflow section 17 of the basic body 2 , The outflow section 17 has an outer air outlet duct 18 and an inner air outlet duct 19 on. These air outlet ducts 18 . 19 are as grooves in the area of a front or top of the body 2 educated. Central central axes of the air outlet channels 18 . 19 are arranged in a plane perpendicular to the central central axis 4 of the basic body 2 (please refer 1 ) is oriented. The air outlet ducts 18 . 19 are here closed channels or channels with a closed circuit. In other words, the air outlet channels may be referred to as circumferential channels that surround the central central axis 4 circulate. Here is a course of the central center axis of the air outlet channels 18 . 19 each rectangular. Shown are inlet openings 20 in the floor area of the air outlet ducts 18 . 19 , through which these inlet openings 20 Compressed air, which through connection openings 21 into the main body 2 is introduced into air outlet ducts 18 . 19 and from it from the main body 1 exit. Here is the in 3 illustrated number of inlet openings 20 example. In particular, the main body 2 also more or less than those in 3 illustrated inlet openings 20 per air outlet duct 18 . 19 exhibit or train.

Nicht dargestellt ist ein Ausströmkörper, der über den Luftauslasskanälen angeordnet werden kann. Dieser kann insbesondere als poröse Platte oder als Platte mit Drosselbohrungen ausgebildet sein. Somit kann Druckluft, welche durch Anschlussöffnungen 21 in den Grundkörper 2 eingeleitet wird, in Luftauslasskanäle 18, 19 eintreten und von daraus aus dem Grundkörper 1 und durch den Ausströmkörper ausströmen, um den Luftspalt zu bilden.Not shown is a Ausströmkörper, which can be arranged over the Luftauslasskanälen. This can be designed in particular as a porous plate or as a plate with throttle bores. Thus, compressed air, which through connection openings 21 into the main body 2 is introduced into air outlet ducts 18 . 19 enter and from it from the main body 1 and out through the outflow body to form the air gap.

Dargestellt ist, dass Anschlussöffnungen 21 in Seitenwänden 13 des Grundkörpers 2 angeordnet sind. Hierbei können verschiedene Anschlussöffnungen 13, insbesondere an verschiedenen Seitenwänden 13 angeordnete Anschlussöffnungen 21, verschiedene Luftauslasskanäle 18, 19 mit Druckluft versorgen.Shown is that connection openings 21 in side walls 13 of the basic body 2 are arranged. Here are different connection openings 13 , in particular on different side walls 13 arranged connection openings 21 , different air outlet ducts 18 . 19 supply with compressed air.

Verbindungskanäle, die die Anschlussöffnungen 21 mit den Einlassöffnungen 20 der Luftauslasskanäle 18, 19 verbinden, sind in 3 nicht dargestellt. Diese Verbindungskanäle werden neben der Wabenstruktur und der Sternstruktur von dem Grundkörper 2 ausgebildet. Vorzugsweise weist zumindest ein Abschnitt eines solchen Verbindungskanals einen gekrümmten, aber keinen abgeknickten, Verlauf auf.Connecting channels connecting the connection openings 21 with the inlet openings 20 the air outlet ducts 18 . 19 connect, are in 3 not shown. These connection channels are next to the honeycomb structure and the star structure of the body 2 educated. Preferably, at least a portion of such a connecting channel has a curved, but not bent, course.

4 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Halteeinrichtung 16 für mindestens eine Luftlagereinrichtung 1. Dargestellt sind Luftlagereinrichtungen 1, die an der Halteeinrichtung 1 gehaltert sind. Die Halteeinrichtung 16 weist Aufnahme- und/oder Befestigungsabschnitte zur Halterung, insbesondere zum Ankleben, der mindestens einen Luftlagereinrichtung 1 auf. Weiter ist die Halteeinrichtung 16 käfigförmig ausgebildet. Hierbei umfasst die Halteeinrichtung 16 Verbindungselemente, insbesondere Verbindungsstege 22, und Knotenelemente, insbesondere Knotenabschnitte 23. Über einen Knotenabschnitt 23 können zumindest zwei Verbindungselemente 22 miteinander verbunden sein. Der Übersichtlichkeit halber sind nicht alle Verbindungselemente und Knotenelemente mit einem Bezugszeichen versehen. 4 shows a schematic side view of a holding device 16 for at least one air bearing device 1 , Shown are air storage facilities 1 attached to the holding device 1 are held. The holding device 16 has receiving and / or mounting portions for holding, in particular for sticking, the at least one air bearing device 1 on. Next is the holding device 16 cage-shaped. In this case, the holding device comprises 16 Connecting elements, in particular connecting webs 22 , and node elements, in particular node sections 23 , About a node section 23 can have at least two fasteners 22 be connected to each other. For clarity, not all fasteners and node elements are provided with a reference numeral.

Weiter dargestellt ist, dass mindestens ein Teil der Halteeinrichtung 16 eine Wabenstruktur aufweist oder ausbildet. Hierbei können Waben 24 dieser Wabenstruktur der Halteeinrichtung 16 einen rechteckförmigen Querschnitt aufweisen. Weiter können weitere Waben 25 der Halteeinrichtung 16 einen dreieckförmigen Querschnitt aufweisen. Weiter kann eine weitere Wabe 26 einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Der Übersichtlichkeit halber sind nicht alle Waben 24, 25, 26 mit einem Bezugszeichen versehen.It is further shown that at least a part of the holding device 16 has or forms a honeycomb structure. This can be honeycomb 24 this honeycomb structure of the holding device 16 have a rectangular cross-section. Next you can get more honeycomb 25 the holding device 16 have a triangular cross-section. Next, another honeycomb 26 have a circular cross-section. For the sake of clarity, not all honeycombs 24 . 25 . 26 provided with a reference numeral.

Die Aufnahme- und/oder Befestigungsabschnitte zur Anordnung einer Luftlagereinrichtung 1 können hierbei als Aussparungen in der Wabenstruktur ausgebildet sein. Auch ist es möglich, dass ein solcher Aufnahme- und/oder Befestigungsabschnitt als Wabe ausgebildet ist.The receiving and / or mounting portions for arranging an air bearing device 1 may be formed as recesses in the honeycomb structure. It is also possible that such a receiving and / or attachment portion is formed as a honeycomb.

Eine Halteeinrichtung 16 kann hierbei Seitenwandabschnitte 27 umfassen, wobei in 4 ein Seitenwandabschnitt 27 dargestellt ist. Weiter kann eine Halteeinrichtung 16 einen Deckenwandabschnitt 28 (siehe 6) und einen Bodenwandabschnitt 29 (siehe ebenfalls 6) aufweisen. Die Seitenwandabschnitte 27, der Deckenwandabschnitt und der Bodenwandabschnitt 29 der Halteeinrichtung 16 können mechanisch miteinander verbunden sein und ein Aufnahmevolumen 30 (siehe 6) umfassen, wobei in dem Aufnahmevolumen ein Trägerkörper 31 angeordnet sein kann.A holding device 16 can here side wall sections 27 include, in 4 a side wall section 27 is shown. Next, a holding device 16 a ceiling wall section 28 (please refer 6 ) and a bottom wall section 29 (see also 6 ) exhibit. The sidewall sections 27 , the ceiling wall section and the bottom wall section 29 the holding device 16 can be mechanically interconnected and a receiving volume 30 (please refer 6 ), wherein in the receiving volume a carrier body 31 can be arranged.

Weiter kann die Halteeinrichtung 16 in einem Abschnitt der Halteeinrichtung 16, insbesondere in einem Seitenwandabschnitt 27, einem Deckenwandabschnitt 28 oder einem Bodenwandabschnitt 29 wiederum Teilabschnitte mit voneinander verschiedenen bionischen Strukturen aufweisen, insbesondere Abschnitte mit Waben verschiedener Querschnittsformen. So ist in 4 ersichtlich, dass Randabschnitte eines Seitenwandabschnitts 27 der Halteeinrichtung 16 eine Wabenstruktur mit Waben mit rechteckiger Grundfläche aufweisen oder ausbilden, wobei ein von diesen Randabschnitten begrenzter zentraler Abschnitt Waben mit dreieckiger Querschnittsfläche sowie eine Zentralwabe 26 mit kreisförmiger Querschnittsfläche aufweist oder ausbildet. Hierbei ist dargestellt, dass die Abschnitte mit Waben verschiedener Querschnitte sich nicht überlappen.Next, the holding device 16 in a section of the holding device 16 , in particular in a side wall section 27 a ceiling wall section 28 or a bottom wall section 29 again have sections with different bionic structures, in particular sections with honeycomb of different cross-sectional shapes. So is in 4 it can be seen that edge portions of a side wall portion 27 the holding device 16 have a honeycomb structure with honeycombs with a rectangular base or form, wherein one of these edge portions delimited central portion honeycombs with triangular cross-sectional area and a central honeycomb 26 having or having a circular cross-sectional area. Here it is shown that the sections with honeycombs of different cross sections do not overlap.

Die Halteeinrichtung 16 kann hierbei einen Laufwagen oder einen Teil davon ausbilden, wobei der Laufwagen mit einer Linearbewegung entlang eines Trägerkörpers 31 bewegt werden kann.The holding device 16 can in this case form a carriage or a part thereof, wherein the carriage with a linear movement along a support body 31 can be moved.

5 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Halteeinrichtung 16, wobei Seitenwandabschnitte 27, ein Bodenwandabschnitt 29 und ein Deckenwandabschnitt 30 dargestellt sind. Weiter dargestellt ist ein Trägerkörper 31, der in einem Aufnahmevolumen 30 der Halteeinrichtung 16 angeordnet ist. Weiter dargestellt sind Luftlagereinrichtungen 1, die an dem Seitenwandabschnitt 27 der Halteeinrichtung 16 angeordnet sind. 5 shows a schematic perspective view of a holding device 16 where side wall sections 27 , a bottom wall section 29 and a ceiling wall section 30 are shown. Also shown is a carrier body 31 standing in a reception volume 30 the holding device 16 is arranged. Also shown are air bearing facilities 1 at the side wall section 27 the holding device 16 are arranged.

Weiter dargestellt ist eine Längsrichtung x, die auch als x-Richtung bezeichnet werden kann, eine Querrichtung y, die auch als y-Richtung bezeichnet werden kann, und eine Vertikalrichtung z, die auch als z-Richtung bezeichnet werden kann, eines halteeinrichtungsspezifischen Koordinatensystems. Die Richtungen x, y, z sind hierbei jeweils senkrecht zueinander orientiert. Die Vertikalrichtung z kann hierbei parallel zur Richtung einer Gewichtskraft und entgegengesetzt zu dieser Gewichtskraft orientiert sein. Die Längsrichtung x kann hierbei in oder entgegen einer Bewegungsrichtung der Halteeinrichtung 16 entlang des Trägerkörpers 31 orientiert sein.Further illustrated is a longitudinal direction x , which may also be referred to as x-direction, a transverse direction y , which may also be referred to as y-direction, and a vertical direction z , which may also be referred to as the z-direction, of a fixture-specific coordinate system. The directions x . y . z are each oriented perpendicular to each other. The vertical direction z may be oriented parallel to the direction of a gravitational force and opposite to this gravitational force. The longitudinal direction x can in or against a direction of movement of the holding device 16 along the carrier body 31 be oriented.

Weiter dargestellt sind Druckluftschläuche 35 zur Druckluftversorgung der Luftlagereinrichtungen 1.Also shown are compressed air hoses 35 for compressed air supply of the air bearing facilities 1 ,

Die Luftlagereinrichtungen 1 können hierbei an die Halteeinrichtung 16 befestigt sein, insbesondere an diese eingeklebt sein. Selbstverständlich sind jedoch auch andere Befestigungsarten, beispielsweise mechanische Befestigungsarten, möglich. Insbesondere ist es auch möglich, dass eine Luftlagereinrichtung 1, wie vorhergehend erläutert, über einen Gewindestift mit teilkugelförmigen Ende oder über eine Kugel, mit der Halteeinrichtung 16 mechanisch verbunden wird.The air storage facilities 1 can in this case to the holding device 16 be attached, in particular glued to this. Of course, however, other types of attachment, such as mechanical types of attachment possible. In particular, it is also possible that an air bearing device 1 , as previously explained, via a threaded pin with a part-spherical end or a ball, with the holding device 16 is mechanically connected.

In 6 zeigt eine schematische, perspektivische Ansicht eines Querschnitts durch eine als Laufwagen einer Linearlagereinrichtung ausgebildete Halteeinrichtung 16 und einen Trägerkörper 31, der insbesondere als Traverse 39 eines Koordinatenmessgeräts 36 ausgebildet sein kann.In 6 shows a schematic, perspective view of a cross section through a designed as a carriage of a linear bearing device holding device 16 and a carrier body 31 in particular as a traverse 39 a coordinate measuring machine 36 can be trained.

Der Laufwagen umfasst einen Wagenkörper 34. Der Wagenkörper 34 umfasst einen ersten Seitenwandabschnitt 27a, einen zweiten Seitenwandabschnitt 27b, einen Deckenwandabschnitt 28 und einen Bodenwandabschnitt 29.The carriage comprises a car body 34 , The car body 34 includes a first sidewall portion 27a , a second side wall portion 27b , a ceiling wall section 28 and a bottom wall portion 29 ,

Dargestellt ist weiter eine Längsrichtung x, die auch als x-Richtung bezeichnet werden kann, sowie eine Querrichtung y, die auch als y-Richtung bezeichnet werden kann, und eine Vertikalrichtung z, die auch als z-Richtung bezeichnet werden kann. Die Richtungen x, y, z sind hierbei jeweils senkrecht zueinander orientiert. Die Vertikalrichtung z kann hierbei parallel zur Richtung einer Gewichtskraft und entgegengesetzt zu dieser Gewichtskraft orientiert sein. Die Längsrichtung x kann hierbei in oder entgegen einer Bewegungsrichtung des Laufwagens entlang des Trägerkörpers 31 orientiert sein.Also shown is a longitudinal direction x , which can also be referred to as x-direction, as well as a transverse direction y , which may also be referred to as y-direction, and a vertical direction z , which can also be referred to as z-direction. The directions x . y . z are each oriented perpendicular to each other. The vertical direction z may be oriented parallel to the direction of a gravitational force and opposite to this gravitational force. The longitudinal direction x can in this case in or against a direction of movement of the carriage along the carrier body 31 be oriented.

Die Seitenwandabschnitte 27a, 27b bezeichnen hierbei entlang der Querrichtung y voneinander beabstandete Wandabschnitte des Wagenkörpers 34. Der Deckenwandabschnitt 28 ist hierbei entlang der Vertikalrichtung z von dem Bodenwandabschnitt 29 beabstandet. Zwischen den Seitenwandabschnitten 27a, 27b, dem Deckenwandabschnitt 28 und dem Bodenwandabschnitt 29 ist ein Aufnahmevolumen 30 des Laufwagens für den Trägerkörper 31 ausgebildet. The sidewall sections 27a . 27b denote here along the transverse direction y spaced-apart wall sections of the car body 34 , The ceiling wall section 28 is here along the vertical direction z from the bottom wall portion 29 spaced. Between the sidewall sections 27a . 27b , the ceiling wall section 28 and the bottom wall portion 29 is a recording volume 30 of the carriage for the carrier body 31 educated.

Weiter dargestellt sind mechanisch starr an dem ersten Seitenwandabschnitt 27a und an dem Deckenwandabschnitt 28 des Wagenkörper 34 der Halteeinrichtung 16 angeordnete Luftlagereinrichtungen 1b. Diese Luftlagereinrichtungen 1 können insbesondere an die Halteeinrichtung 16 angeklebt sein. Die Halteeinrichtung 16 kann den Wagenkörper 34 ausbilden. Auch ist ersichtlich, dass der Seitenwandabschnitt 27a des Wagenkörpers 34 und somit ein Abschnitt der Halteeinrichtung käfigförmig ausgebildet ist. Auch der Deckenwandabschnitt 28 kann käfigförmig ausgebildet sein.Also shown are mechanically rigid on the first side wall portion 27a and on the ceiling wall section 28 of the car body 34 the holding device 16 arranged air bearing facilities 1b , These air storage facilities 1 can in particular to the holding device 16 be glued on. The holding device 16 can the car body 34 form. It can also be seen that the side wall section 27a of the car body 34 and thus a portion of the holding device is cage-shaped. Also the ceiling wall section 28 may be cage-shaped.

Weiter dargestellt sind beweglich an dem Wagenkörper 34 gelagerte Luftlagereinrichtungen 1a. Diese beweglich gelagerten Luftlagereinrichtungen 1a können beispielsweise an dem zweiten Seitenwandabschnitt 27b und dem Bodenwandabschnitt 29 angeordnet sein. Durch die Luftlagereinrichtungen 1a, 1b ist ein Luftspalt zwischen den entsprechenden Wandabschnitten 27a, 27b, 28, 29 und dem Trägerkörper 31 erzeugbar.Further illustrated are movable on the carriage body 34 stored air bearing facilities 1a , These movably mounted air bearing devices 1a For example, on the second side wall portion 27b and the bottom wall portion 29 be arranged. Through the air storage facilities 1a . 1b is an air gap between the corresponding wall sections 27a . 27b . 28 . 29 and the carrier body 31 produced.

Hierbei ist dargestellt, dass die beweglich gelagerten Luftlagereinrichtungen 1a mechanisch über jeweils ein Federelement 32 mit dem Wagenkörper 34 verbunden sind. Hierzu ist ein Federelement 32 über Verbindungsabschnitte mit dem Wagenkörper 34 verbunden, insbesondere mechanisch starr an diesem befestigt, weiter insbesondere verschraubt. Dargestellt sind Schrauben 41 zum Verschrauben des Federelements 32 mit dem Wagenkörper 34, wobei der Übersichtlichkeit halber nicht alle Schrauben 41 mit einem Bezugszeichen versehen sind.Here it is shown that the movably mounted air bearing devices 1a mechanically via a respective spring element 32 with the car body 34 are connected. For this purpose, a spring element 32 via connecting sections with the car body 34 connected, in particular mechanically rigidly attached to this, in particular screwed. Shown are screws 41 for screwing the spring element 32 with the car body 34 , for the sake of clarity, not all screws 41 are provided with a reference numeral.

Die beweglich gelagerten Luftlagereinrichtungen 1a weisen ein quaderförmig ausgebildetes Gehäuse auf, welches beweglich in quaderförmigen Aussparungen oder Durchgangsöffnungen in dem zweiten Seitenwandabschnitt 27b und in dem Bodenwandabschnitt 29 angeordnet ist.The movably mounted air bearing devices 1a have a cuboid housing formed, which is movable in cuboid recesses or through holes in the second side wall portion 27b and in the bottom wall portion 29 is arranged.

Weiter sind die beweglich gelagerten Luftlagereinrichtungen 1a über ein kugelförmiges Verbindungselement 42 mechanisch mit dem Federelement 32 verbunden, wobei das kugelförmige Verbindungselement 42 in einer Durchgangsöffnung 43 des Federelements 32 und in einem Aufnahmeabschnitt der entsprechenden Luftlagereinrichtung 1a angeordnet ist. Ein Aufnahmeabschnitt einer Luftlagereinrichtung 1a kann insbesondere als teilkugelförmige oder kegelförmige oder kegelstumpfförmige Vertiefung im Gehäuse der Luftlagereinrichtung 1a ausgebildet sein. Alternativ zur Verwendung des kugelförmig ausgebildeten Verbindungselements 42 ist es auch möglich, einen Gewindestift mit teilkugelförmigen Ende als Verbindungselement zu nutzen, wobei das teilkugelförmige Ende in den Aufnahmeabschnitt der Luftlagereinrichtung 1a eingelegt wird und ein Gewindeabschnitt des Gewindestifts in eine nicht dargestellte Gewindebohrung des Federelements 32 eingeschraubt wird.Next are the movably mounted air bearing facilities 1a via a spherical connecting element 42 mechanically with the spring element 32 connected, wherein the spherical connecting element 42 in a passage opening 43 of the spring element 32 and in a receiving portion of the corresponding air bearing device 1a is arranged. A receiving portion of an air bearing device 1a may in particular as a part-spherical or conical or frusto-conical recess in the housing of the air bearing device 1a be educated. Alternatively to the use of the spherical connecting element 42 It is also possible to use a threaded pin with a part-spherical end as a connecting element, wherein the part-spherical end in the receiving portion of the air bearing device 1a is inserted and a threaded portion of the threaded pin in a threaded bore, not shown, of the spring element 32 is screwed in.

Vorzugsweise ist an dem ersten Seitenwandabschnitt 27a eine erste Anzahl von starr gelagerten Luftlagereinrichtungen 1b angeordnet, wobei an dem weiteren Seitenwandabschnitt 27bb eine gleiche Anzahl von beweglich gelagerten Luftlagereinrichtungen 1a angeordnet ist. Diese Luftlagereinrichtungen 1a, 1b können spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet sein, wobei ein Mittelpunkt einer parallel zur Querachse y orientierten Verbindungslinie zwischen zwei spiegelsymmetrisch angeordneten Luftlagereinrichtungen 1a, 1b in einer Spiegelsymmetrieebene angeordnet ist, wobei die Spiegelsymmetrieebene senkrecht zur Querachse y orientiert ist. Auch kann an dem Deckenwandabschnitt 28 eine erste Anzahl von starr gelagerten Luftlagereinrichtungen 1b angeordnet sein, wobei an dem Bodenwandabschnitt 29 eine gleiche Anzahl von beweglich gelagerten Luftlagereinrichtungen 1a angeordnet ist. Diese Luftlagereinrichtungen 1a, 1b können ebenfalls spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet sein, wobei ein Mittelpunkt einer parallel zur Vertikalachse z orientierten Verbindungslinie zwischen zwei spiegelsymmetrisch angeordneten Luftlagereinrichtungen 1a, 1b in einer Spiegelsymmetrieebene angeordnet ist, wobei die Spiegelsymmetrieebene senkrecht zur Vertikalachse z orientiert ist. Dies ist jedoch nicht zwingend. Auch können an einem Wandabschnitt 27a, 27b, 28, 29 weniger oder mehr Luftlagereinrichtungen 1a, 1b als an dem jeweils gegenüberliegenden Wandabschnitt 27b, 27a, 29, 28 angeordnet sein.Preferably, on the first side wall portion 27a a first number of rigidly mounted air bearing devices 1b arranged, wherein on the further side wall portion 27BB an equal number of movably mounted air bearing devices 1a is arranged. These air storage facilities 1a . 1b can be arranged mirror-symmetrically to each other, wherein a center of a parallel to the transverse axis y oriented connecting line between two mirror-symmetrically arranged air bearing devices 1a . 1b is arranged in a mirror symmetry plane, wherein the mirror symmetry plane perpendicular to the transverse axis y is oriented. Also, on the ceiling wall section 28 a first number of rigidly mounted air bearing devices 1b be arranged, wherein on the bottom wall portion 29 an equal number of movably mounted air bearing devices 1a is arranged. These air storage facilities 1a . 1b may also be arranged mirror-symmetrically to each other, wherein a center of a parallel to the vertical axis z oriented connecting line between two mirror-symmetrically arranged air bearing devices 1a . 1b is arranged in a mirror symmetry plane, wherein the mirror symmetry plane perpendicular to the vertical axis z is oriented. However, this is not mandatory. Also can on a wall section 27a . 27b . 28 . 29 less or more air storage facilities 1a . 1b as at the respective opposite wall portion 27b . 27a . 29 . 28 be arranged.

Dargestellt ist, dass der Trägerkörper 31 in einem Aufnahmevolumen 30, welches von dem Laufwagen ausgebildet wird, aufgenommen ist. Weiter zu erkennen sind Luftspalte, die zwischen Luftlagereinrichtungen 2 und dem entsprechend gegenüberliegend angeordneten Abschnitt des Trägerkörpers 31 ausgebildet werden. Somit ist der Laufwagen auf/an dem Trägerkörper 31 luftgelagert. Die Luftlagerung ermöglicht hierbei eine Bewegung des Laufwagens in oder entgegen der x-Richtung über eine nicht dargestellte Antriebseinrichtung.It is shown that the carrier body 31 in a recording volume 30 , which is formed by the carriage, is included. Further to recognize are air gaps, between air storage facilities 2 and the corresponding oppositely disposed portion of the carrier body 31 be formed. Thus, the carriage is on / on the carrier body 31 air bearings. The air bearing allows in this case a movement of the carriage in or against the x-direction via a drive device, not shown.

Die über Federelemente 32 beweglich an dem Wagenkörper 34 gelagerten Luftlagereinrichtungen 1a sind hierbei an dem weiteren Seitenwandabschnitt 27b und dem Bodenwandabschnitt 29 gelagert.The over spring elements 32 movable on the car body 34 stored air bearing facilities 1a are here at the other Sidewall portion 27b and the bottom wall portion 29 stored.

Exemplarisch wird nunmehr das Verhalten einer an dem zweiten Seitenwandabschnitt 27b beweglich gelagerten Luftlagereinrichtung 1a beschrieben. Insbesondere kann der Trägerkörper 31 und/oder der Laufwagen derart ausgebildet und/oder relativ zueinander angeordnet sein, dass ein Federelement 32, über welches eine Luftlagereinrichtung 1a beweglich an dem weiteren Seitenwandabschnitt 27b gelagert ist, vorgespannt ist, wenn eine Luftspaltbreite des Luftspalts, der von der mit dem entsprechenden Federelement 32 verbundenen Luftlagereinrichtung 1a erzeugt wird, größer als 0 mm ist.By way of example, the behavior of one on the second side wall section will now be described 27b movably mounted air bearing device 1a described. In particular, the carrier body 31 and / or the carriage such and / or arranged relative to each other that a spring element 32 via which an air bearing device 1a movable on the further side wall section 27b is stored, is biased when an air gap width of the air gap, that of the with the corresponding spring element 32 connected air bearing device 1a is generated, greater than 0 mm.

Im Normalbetrieb kann durch die Luftlagereinrichtungen 1a, 1b eine Luftspaltbreite kleiner als oder gleich 10 µm, beispielsweise von 0.006 mm, eingestellt werden.In normal operation can by the air storage facilities 1a . 1b an air gap width less than or equal to 10 microns, for example, of 0.006 mm, can be adjusted.

Verbreitert sich der Luftspalt, z.B. weil sich eine Breite des Trägerkörpers 31 in Querrichtung verringert, so kann die Luftlagereinrichtung 1a aufgrund dieser Vorspannung von dem Federelement 31 in Querrichtung y bewegt werden.Widen the air gap, for example, because a width of the carrier body 31 reduced in the transverse direction, so the air bearing device 1a due to this bias of the spring element 31 in the transverse direction y to be moved.

Alternativ kann die beweglich gelagerte Luftlagereinrichtung 1a entgegen der Querrichtung y verschoben werden, insbesondere wenn sich ein Druck im Luftspalt erhöht. Die Druckerhöhung kann beispielsweise erfolgen, wenn sich die Luftspaltbreite verringert, z.B. wenn sich eine Breite des Trägerkörpers 31 in Querrichtung y vergrößert.Alternatively, the movably mounted air bearing device 1a against the transverse direction y be moved, especially when a pressure increases in the air gap. The increase in pressure can take place, for example, when the air gap width decreases, for example when a width of the carrier body 31 in the transverse direction y increased.

Dann kann, aufgrund einer mechanischen Verbindung der Luftlagereinrichtung 1a mit dem Federelement 31 über ein kugelförmiges Verbindungselement 33, auch das Federelement 32 verformt werden, insbesondere ein Mittelpunkt des Federelements 32 entgegen der Querrichtung y verschoben wird. Aufgrund dieser Verformung verändert sich die von dem Federelement 32 erzeugte Kraft, die in Querrichtung y über ein Verbindungselement 42 auf die beweglich gelagerte Luftlagereinrichtung 1a wirkt. Aufgrund dieser Kraftänderung kann wieder eine gewünschte Luftspaltbreite, beispielsweise die des Normalbetriebs, eingestellt werden. Aufgrund der geringen Federrate ergibt sich jedoch nur eine vergleichsweise geringe Kraftänderung der Federkraft, wodurch zwar eine Einstellung der gewünschten Luftspaltbreite ermöglicht wird, zusätzlich jedoch unerwünschte Schwingungen beim Betrieb vermieden werden.Then, due to a mechanical connection of the air bearing device 1a with the spring element 31 via a spherical connecting element 33 , also the spring element 32 be deformed, in particular a center of the spring element 32 against the transverse direction y is moved. Due to this deformation, the changes of the spring element 32 generated force in the transverse direction y via a connecting element 42 on the movably mounted air bearing device 1a acts. Due to this force change, a desired air gap width, for example, that of normal operation, can again be set. Due to the low spring rate, however, only a comparatively small change in force of the spring force, whereby an adjustment of the desired air gap width is made possible, but in addition, undesirable vibrations are avoided during operation.

Entsprechende Ausführungen gelten für die am Bodenwandabschnitt 29 beweglich gelagerte Luftlagereinrichtung 1a.Corresponding embodiments apply to the bottom wall section 29 movably mounted air bearing device 1a ,

Durch die Lagerung der Luftlagereinrichtung 1a über ein kugelförmige Verbindungselement 42 an dem Federelement 32 können Kräfte in und entgegen der Querrichtung y übertragen werden, wobei jedoch Rotationen um die drei dargestellten Richtungen x, y, z zugelassen sind. Hierdurch ergibt sich eine verbesserte räumliche Positionierung der Luftlagereinrichtung 1a relativ zu einer der Luftlagereinrichtung 1a gegenüberliegenden Gleitfläche des Trägerkörpers 31, insbesondere wenn diese Gleitfläche z.B. einen gekrümmten oder schräg gestellten Abschnitt aufweist.By the storage of the air bearing device 1a via a spherical connecting element 42 on the spring element 32 can force in and against the transverse direction y but with rotations about the three directions shown x . y . z allowed are. This results in an improved spatial positioning of the air bearing device 1a relative to one of the air bearing means 1a opposite sliding surface of the carrier body 31 especially if this sliding surface z .B. has a curved or inclined portion.

7 zeigt eine schematische, perspektivische Darstellung eines Koordinatenmessgeräts 36. Das Koordinatenmessgerät 36 umfasst einen Messtisch 37, wobei auf dem Messtisch 37 Messobjekte (nicht dargestellt) in einem dreidimensionalen Messbereich des Koordinatenmessgeräts 36 angeordnet werden können. Das Koordinatenmessgerät 26 umfasst zwei Stützen 38, die über einen Querträger 39, der auch als Traverse bezeichnet werden kann, verbunden sein können. Insbesondere kann der Querträger 39 an seinen gegenüberliegenden Enden an den Stützen 38 angeordnet sein. Die Stützen 38 sind hierbei in und entgegen einer Querrichtung y entlang des Messtischs 37 des Koordinatenmessgeräts 36 verfahrbar, beispielsweise über geeignete Linearlager. 7 shows a schematic perspective view of a coordinate measuring machine 36 , The coordinate measuring machine 36 includes a measuring table 37 , being on the measuring table 37 Measuring objects (not shown) in a three-dimensional measuring range of the coordinate measuring machine 36 can be arranged. The coordinate measuring machine 26 includes two supports 38 that has a cross member 39 , which can also be referred to as Traverse can be connected. In particular, the cross member 39 at its opposite ends on the supports 38 be arranged. The pillars 38 are here in and against a transverse direction y along the measuring table 37 of the coordinate measuring machine 36 movable, for example via suitable linear bearings.

Insbesondere kann eine Stütze 38 luftgelagert an dem Messtisch 37 linear beweglich gelagert sein, beispielsweise ebenfalls mit einem erfindungsgemäß ausgestalteten Laufwagen.In particular, a support 38 air-stored on the measuring table 37 be mounted linearly movable, for example, also with an inventively designed carriage.

Weiter dargestellt ist ein Laufwagen, der entgegen einer x-Richtung entlang des Querträgers 39 verfahrbar ist. Der Querträger 39 kann hierbei den in 6 dargestellten Trägerkörper 31 ausbilden. Weiter dargestellt ist eine Pinole 40, die an dem Laufwagen befestigt ist. An der Pinole 40 kann in bekannter Weise ein Messkopfsystem (nicht dargestellt) befestigt werden, um z.B. ein Messobjekt zu vermessen.Also shown is a carriage, which is opposite to an x-direction along the cross member 39 is movable. The crossbeam 39 this can be the in 6 shown carrier body 31 form. Also shown is a quill 40 , which is attached to the carriage. At the quill 40 For example, a measuring head system (not shown) can be fastened in a known manner in order, for example, to measure a measured object.

Das Messkopfsystem kann hierbei in und entgegen einer Vertikalrichtung z beweglich an der Pinole 40 befestigt sein. Insbesondere kann auch das Messkopfsystem luftgelagert an der Pinole 40 linear beweglich gelagert sein, beispielsweise ebenfalls mit einem erfindungsgemäß ausgestalteten Laufwagen, wobei die Pinole 40 einen Trägerkörper zur Aufnahme durch den Laufwagen aufweist oder ausbilden kann.The measuring head system can in this case in and against a vertical direction z movable at the quill 40 be attached. In particular, the measuring head system can also be mounted on the quill 40 be mounted linearly movable, for example, also with an inventively designed carriage, wherein the quill 40 a carrier body for receiving by the carriage has or can form.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: LuftlagereinrichtungAir storage facility
22: Grundkörperbody
33: Wabe mit rechteckförmigem QuerschnittHoneycomb with rectangular cross-section
4 4: zentrale Mittelachsecentral central axis
55: Längssteglongitudinal web
66: Querstegcrosspiece
77: Wabe mit dreieckförmigem QuerschnittHoneycomb with triangular cross-section
88th: Aufnahmeabschnittreceiving portion
99: Diagonalstegdiagonal web
1010: DiagonalstegabschnittDiagonal web portion
1111: Wabehoneycomb
1212: verdickter Abschnittthickened section
1313: Seitenwandabschnitt des GrundkörpersSidewall portion of the body
1414: Anschlusseinrichtungconnecting device
1515: Anschlusseinrichtungconnecting device
1616: Halteeinrichtungholder
1717: Ausströmabschnittoutflow
1818: Luftauslasskanalair outlet
1919: Luftauslasskanalair outlet
2020: Einlassöffnunginlet port
2121: Anschlussöffnungport opening
2222: Verbindungselementconnecting member
2323: Knotenabschnittnode portion
2424: Wabe mit rechteckförmigem QuerschnittHoneycomb with rectangular cross-section
2525: Wabe mit dreieckförmigem QuerschnittHoneycomb with triangular cross-section
2626: Wabe mit kreisförmigem QuerschnittHoneycomb with circular cross-section
2727: Seitenwandabschnitt der HalteeinrichtungSidewall portion of the holding device
2828: Deckenwandabschnitt der HalteeinrichtungCeiling wall portion of the holding device
2929: Bodenwandabschnitt der HalteeinrichtungBottom wall portion of the holding device
3030: Aufnahmevolumenreceiving volume
3131: Trägerkörpersupport body
3232: Federelementspring element
3434: Wagenkörpercar body
3535: DruckluftschläucheHoses pressure
3636: Koordinatenmessgerätcoordinate measuring machine
3737: Messtischmeasuring table
3838: StützenSupport
3939: Querträgercrossbeam
4040: PinolePinole
4141: Schraubescrew
4242: Verbindungselementconnecting member
4343: DurchgangsöffnungThrough opening
xx: Längsrichtunglongitudinal direction
yy: Querrichtungtransversely
zz: Vertikalrichtungvertical direction
xGxG: Längsrichtunglongitudinal direction
yGy G: Querrichtungtransversely

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10240700 A1 [0005]
EP 2924721 A1 [0006]
DE 19533690 A1 [0007]

Claims

Air bearing device, in particular for supporting a movable part of a coordinate measuring machine (36), characterized in that at least one base body (2) of the air bearing device (1) has a bionic structure.

Air bearing device according to Claim 1 , characterized in that at least a part of the base body (2) has or forms a honeycomb structure.

Air bearing device according to Claim 2 , characterized in that a cross section of a honeycomb (3, 7, 8) is triangular, rectangular, circular or hexagonal.

Air bearing device according to one of the preceding claims, characterized in that at least a part of the base body (2) has or forms a star structure.

Air bearing device according to Claim 4 , characterized in that a central center axis of the honeycomb structure corresponds to the central center axis of the star structure.

Air bearing device according to Claim 4 or 5 , characterized in that overlap honeycomb and star structure.

Air bearing device according to one of Claims 2 to 6 , characterized in that in at least one honeycomb (3) a diagonal web (9) is arranged.

Air bearing device according to Claim 7 , characterized in that the diagonal web (9) of the at least one honeycomb forms a portion of the star structure.

Air bearing device according to one of the preceding claims, characterized in that at least a part of the base body (2) has or forms a tree structure, a curvature structure or a bone structure.

Air bearing device according to one of the preceding claims, characterized in that the base body (2) has or forms an outflow section (17).

Air bearing device according to one of the preceding claims, characterized in that the air bearing device (1) comprises a Ausströmkörper, wherein the Ausströmkörper is attached to the base body (2).

Air bearing device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one air channel in the base body (2) is arranged or formed, wherein at least a portion of the air channel has a curved course.

Holding device for at least one air bearing device (1), wherein the holding device (16) or at least a part thereof is cage-shaped, wherein the holding device (16) has at least one receiving and / or fixing portion for holding the at least one air bearing device (1).

Holding device after Claim 13 , characterized in that at least a part of the holding device (16) has or forms a honeycomb structure.

Coordinate measuring machine, wherein the coordinate measuring machine (36) at least one holding device (16) according to Claim 13 or 14 , at least one air bearing device (1) according to one of Claims 1 to 12 and at least one carrier body (31), wherein the carrier body (31) is arranged in a receiving portion of the holding device (16).

Method for producing an air bearing device (1) according to one of the Claims 1 to 12 wherein the air bearing device (1) is produced by a primary manufacturing process or by a generative manufacturing process.

Method for producing a holding device (16) according to one of the Claims 13 or 14 wherein the holding device (16) is produced by a primary manufacturing process or by a generative manufacturing process.