WO2009141169A2 - Verkleidung für eine maschine, insbesondere für ein koordinatenmessgerät - Google Patents

Verkleidung für eine maschine, insbesondere für ein koordinatenmessgerät Download PDF

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WO2009141169A2
WO2009141169A2 PCT/EP2009/003802 EP2009003802W WO2009141169A2 WO 2009141169 A2 WO2009141169 A2 WO 2009141169A2 EP 2009003802 W EP2009003802 W EP 2009003802W WO 2009141169 A2 WO2009141169 A2 WO 2009141169A2
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cover
insulating body
motor
channel
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Klaus Jacobs
Werner Leitenberger
Hosni Eldefiny
Oliver Jacobs
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Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh
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    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
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    • G01B21/047—Accessories, e.g. for positioning, for tool-setting, for measuring probes
    • G—PHYSICS
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    • G—PHYSICS
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    • G01B5/004—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring coordinates of points
    • G01B5/008—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring coordinates of points using coordinate measuring machines

Definitions

  • Cladding for a machine in particular for a coordinate measuring machine
  • the invention relates to a panel for a machine.
  • the machine may in particular be a coordinate measuring machine, for. B. a coordinate measuring machine in gantry design.
  • lightweight machine parts can be moved more precisely according to the specifications, ie a given path-time dependence of the movement can be implemented more accurately in practice.
  • lightweight constructions especially machine parts constructed with metal profiles provided with a plurality of recesses
  • the Total heat capacity is lower and especially in machine parts with many recesses and the surface of the machine parts in relation to their volume is much larger.
  • the invention relates to machines and especially to coordinate measuring machines with one or more of the aforementioned features.
  • a machine in particular a coordinate measuring machine
  • movable machine parts should be easily accessible, but nevertheless be effectively protected against external influences, in particular impacts.
  • a panel on a machine part, wherein the machine part has a load-bearing construction.
  • This construction carries at least a portion of the weight of the fairing and preferably other machine parts, e.g. B. a movable part, which can be driven by a motor (this will be discussed in more detail).
  • the shroud comprises an insulating body and a cover, the shroud forming the outer surface of the shroud in a condition of the shroud mounted on the machine part, and wherein the insulating body comprises a foam. Preferred embodiments of the foam will be discussed in more detail.
  • the insulating body is preferably fixedly connected to the cover, so that the panel is integrally formed from the insulating body, the panel and optionally from other parts.
  • the cover is z. B. formed from a known per se for machine panels plastic material.
  • the cover itself may be integral.
  • the cover material may be PVC (polyvinyl chloride) or polypropylene.
  • the mentioned thermoforming is possible, wherein z. B. the semifinished product is heated prior to deep drawing and / or during deep drawing.
  • the semifinished product can be brought into a desired shape by deep drawing by compressed air by the compressed air presses the semifinished product against one or more molds.
  • the cover has in particular the function of protecting the insulating body against external influences, in particular against punctual force effects.
  • the cover made of a stronger material can stabilize the insulating body.
  • the cladding thus forms a composite in which the properties of the insulating body and the cover complement each other.
  • the insulating body has the function of protecting the machine parts (which are viewed from outside the machine) from temperature fluctuations.
  • a foam is particularly suitable for this purpose, since it is lightweight and has very good heat insulating properties.
  • the fairing and / or a plurality of fairings extends around the machine part to be protected and / or several fairings are arranged around the machine part so that it is lined from several sides, preferably on all sides where the machine part does not coincide other machine parts is connected or functionally must be open.
  • the said concept of a cladding with an insulating body and a cover makes it possible to easily disguise differently shaped and configured machine parts with a corresponding cladding. Fairing in appropriate form can be easily designed and manufactured. In particular, the thickness of the insulating body can be adapted in a simple manner, so that a desired insulating effect is achieved. In addition to a coordinate measuring machine with the panel or z. As a machine tool with the panel also includes the panel as a separate component and its production to the scope of the invention.
  • At least one projection and / or a recess may be formed on the insulating body for fastening the panel to a machine part.
  • the foam forms the projection and / or the edge of the recess.
  • the panel is moved laterally (in particular downwards), so that the projection enters into a positive connection with the machine part.
  • the connection between the panel and the machine part can be positive and / or non-positive.
  • an adhesive attachment of the panel on the machine part is basically possible, for. B. by means of pressure-sensitive adhesive, which allows a detachable attachment of the panel. If a recess is formed in the insulating body, the above description applies correspondingly reversed for a projection on the insulating body and a recess on the machine part.
  • the cladding with insulating body and cover has the advantage that it has a low weight, the clad machine part protects against external mechanical effects, color or other design of the outer surface of the cover can be freely designed and protects the machine part from temperature fluctuations, ie a change
  • the temperature outside the panel affects only with great delay on the machine part. Therefore, the machine part can have a lower heat capacity, ie be built easier.
  • a particular problem arises when the temperature fluctuations are caused not only by external influences, but of machine parts or machinery itself.
  • the measuring sensor is used to generate information for measuring an object. It may be z. B. to act an optical sensor and / or a momentary sensor.
  • Such drives can either be located remotely from the machine parts to be moved, and the drive force can be transmitted via appropriate means such as ropes, drive shafts, gears and the like.
  • a possible direct drive in which the motor is arranged as close as possible to the driven part, is therefore often preferred.
  • the motor serves, for example, to drive a part movably mounted in or on the machine part, for example a quill of a coordinate measuring machine.
  • the lower end of the duct is disposed on the engine or is located above the engine so that heat generated during operation of the engine can be removed up through the duct.
  • the invention also includes the general idea to provide at least one such channel on or in a fairing, which is designed differently.
  • at least one such channel it need not be formed in a panel having an insulator and a cover (as described above). Rather, a channel can also be on or in a different way Be formed panel, z.
  • a cladding which consists of a single material and / or monolithically formed from a block of material.
  • the at least one channel may be formed to dissipate heat in or on another component (i.e., not on or in the outer surface of the machine defining casing), the component being disposed between the machine part to be covered and the outer surface of the machine.
  • An arrangement with a machine wherein in a lower portion of a machine part, a motor is arranged, wherein between the machine part and an outer surface of a cladding of the machine part, at least one channel is formed, which at a first end and at an opposite end the second end of the channel is open, wherein the first end is arranged on the engine and / or arranged in the vicinity of the engine, so that heat generated during operation of the engine through the channel (preferably upwards) can be removed.
  • the transport of the heat through the channel is preferably carried out by natural convection by means of existing in the vicinity of the machine air.
  • the air can absorb heat in the area of the engine and therefore flows upwards because heated air experiences buoyancy.
  • the motor is covered by the cover of the panel and / or by a second cover to the outside, wherein at least one air inlet opening is arranged below and / or laterally of the motor, so that during operation of the engine air through the air inlet opening in a Room enters, in which the engine is located.
  • the space may have a plurality of such air inlet openings, wherein the air inlet opening can also be very large area. In the latter case, the space in which the engine is located, for. B. only laterally covered and open at the bottom.
  • air enters the room through the air inlet absorbs heat generated by the engine, and the heated air flows upwardly through the at least one channel.
  • the engine may be attached to the machine part via a supporting structure, in particular a motor chassis, with the supporting structure between the engine and the machine part, such that the supporting structure prevents or prevents a flow of heated air from the engine to the machine part.
  • a non-load-bearing shield between engine and machine part can be arranged. In addition to the shielding of the heated air from the machine part and the heating of the machine part is reduced by emanating from the engine heat radiation.
  • the scope of the invention includes a method for producing a machine, in particular a coordinate measuring machine, wherein a cladding is attached to a machine part having a load-bearing construction, wherein the cladding preferably comprises an insulating body of a heat-insulating material and a cover, so that the cover in the state mounted on the machine part forms the outer surface of the cover and wherein the insulating body comprises a foam.
  • a motor can be arranged in a lower region of the machine part and the cladding have at least one channel through which heat generated during operation of the engine (preferably upwards) can be removed.
  • the heat may be dissipated through a channel in a material located between the machine part and a cowling of the machine part.
  • a channel in a material located between the machine part and a cowling of the machine part.
  • at least one channel in the cladding and at least one additional channel in a material can be formed between the machine part and the cladding in order to be able to carry away the heat.
  • the removal to the top is preferred.
  • the upper end of the channel does not necessarily have to lie above the lower end in the installed state of the covering. If this is not the case, the transport of heat through the channel z. B. by forced convection, z. B. by an additional air pump or by appropriate design of the engine as an air pump.
  • an impeller may be arranged which generates and maintains the air flow.
  • the insulating body preferably comprises expanded foam particles.
  • a piece of a cladding of a machine, in particular for cladding a coordinate measuring machine, have a molded part made of the foam.
  • a molded part is meant that the foam body produced from the expanded foam particles may have a predetermined shape and forms a one-piece object.
  • the molded part can be produced (as will be explained in more detail below) using a mold which thus defines the outer dimensions of the molded part.
  • the molding can also be wholly or partially developed from an existing foam body, for example by cutting, cutting, sawing, drilling and / or milling.
  • the moldings according to the present invention have in particular a particle foam.
  • a particle foam is understood as meaning a foam which has particles which are firmly connected to one another.
  • the particles are, in particular, particles that have already been expanded or at least partially expanded before the particles are joined. Particles are partially expanded when they expand further when connecting the particles or after that, ie increase their volume. Due to the structure of interconnected (in particular net-like interconnected) expanded particles, the molding also has a very high elasticity and flexibility under load. A load can act in particular by the molding that the panel during assembly or dismantling on a machine is subjected to forces that bend the molding. Due to the elasticity a slight bending is possible, which facilitates the assembly.
  • the material of the foam particles has z.
  • the material of the foam particles preferably all foam particles, is a polyolefin material.
  • Polyolefin foams, in particular the particularly preferred polypropylene, are characterized by particularly high load-bearing capacity. The fact that the particles are expanded leads to a very low weight of the molded part.
  • polyolefins are homopolymers and copolymers of ethylene and propylene. Particularly preferred are propylene copolymers having a melting point of 125 to 155 degrees Celsius. The mentioned melting point is the maximum determined by the DSC (Differential Scanning Calorimetry) method on the second melting of the sample (crystalline melting point).
  • the polypropylene copolymers may, for. B. 1 to 30% by weight, in particular 1 to 6% by weight, of ethylene and / or such a proportion of C4 to C6 - have alpha-olefins.
  • Propylene copolymers containing from 1 to 6% by weight of ethylene are particularly suitable since such a proportion by weight makes a good compromise between the expandability, the behavior when forming the molding (in particular the thermal welding of the particles in the presence of water vapor) and the strength ( in particular the pressure capacity).
  • Such polyolefins are particularly characterized, as long as the normal room temperatures are not significantly exceeded, by a high carrying capacity at low density. They are also resistant to a great many chemicals or, if appropriate, can be made resistant by additives (see below). However, at least they are insensitive to moisture, ie water vapor. They are also insensitive to damage by other chemicals, such as the oils, grease or alcohols typically found in laboratories.
  • the molding may in particular have a plate-shaped part or be plate-shaped. However, one or more of the surfaces may be curved. Alternatively or additionally, preferably, individual ones of the surfaces are structured, ie have, for example, projections and / or recesses, which in particular serve to attach the lining to machine parts.
  • the projections may be hook-like (ie, have an angled cross-section) and / or have a flared cross-section towards their free end so that they can be inserted into a corresponding recess or aperture and tensile forces directed toward a longitudinal axis of the projection do not lead to disassembly of the cladding. Rather, a transverse force acting transversely to the longitudinal axis of the projection must be applied for disassembly in this case, which moves the projection out of the recess or opening in the transverse direction.
  • the foam is in particular a foam which is obtained by welding foam particles, wherein the particles in the expanded state z. B. have a diameter of 1 to 8 mm, preferably from 2 to 5 mm.
  • the average density of the foam is z. In the range of 15 to 100 kg / m 3, in particular in the range of 20 to 60 kg / m 3, preferably in the range of 30 to 50 kg / m 3.
  • the foam particles may optionally contain the additives customary in particular for polyolefin foam particles, but also polystyrene, eg.
  • additives customary in particular for polyolefin foam particles but also polystyrene, eg.
  • paints, pigments, fillers substances to increase the strength, substances to achieve a fire resistance, substances that facilitate separation of the molding of a mold, antistatic substances, stabilizers, substances to achieve the static properties, substances to achieve acid resistance , Lubricants, lubricants.
  • These additives are preferably added in amounts so that the desired or mentioned effects are achieved.
  • Substances for achieving acid resistance are particularly preferred. Their share can z. B. in the range of 0.05 to 0.2 percent by weight of the foam particle.
  • a method of making a trim for a machine particularly a coordinate measuring machine, particularly the trim in any of the configurations defined in this specification and claims.
  • a plurality of foam particles and optionally also a stabilization module made of another material are introduced into a mold for producing the molded part, and a molded part is formed from the foam particles by connecting the foam particles to one another.
  • the optional stabilization module is at least partially integrated into the molded part.
  • the foam particles are preferably welded together by heating and supplying water vapor into a mold containing the foam particles.
  • An embodiment of the production method provides that the heating is effected at least partially by introducing hot steam. An additional heating of the form or its contents can therefore be waived in whole or in part. The heat is instead supplied by the hot water vapor.
  • the invention is not limited to the supply of water vapor for establishing the connection between the foam particles.
  • an adhesive to the surfaces of the foam particles, for example, prior to introduction into the mold, wherein the adhesive is activated by supplying a gas activating the adhesive, i. H. the effect of the adhesive is achieved.
  • Other methods are possible.
  • another gas and / or vapor may be supplied to the mold to weld the foam particles together.
  • the foam particles are introduced into a mold. Then water vapor (alternative: another gas and / or another vapor) is fed to the foam particles to weld the foam particles together.
  • the shape can z. B. Have perforations or a plurality of small through holes through which the steam and / or gas can flow.
  • the mold may also have a plurality of through-holes that allow leakage of the vapor and / or gas after it has contributed to the bonding of the foam particles.
  • the gas and / or steam are fed under pressure into the mold.
  • the required pressure is dependent on the inlet cross sections of the holes for introducing and discharging the gas and / or the steam and the speed with which the process of joining the foam particles is to proceed.
  • the water vapor causes the foam particles on the surface to change to a different state of aggregation through glass transition, in particular a rubber-elastic state of aggregation.
  • the areas of adjacent foam particles can connect to each other.
  • the compound After cooling below the glass transition temperature, the compound is retained.
  • the glass transition temperature should be exceeded only briefly and locally.
  • the process can therefore be optimized by simultaneously supplying a suitable gas (eg, pentane gas) to further expand the foam particles during the process of the compound.
  • a suitable gas eg, pentane gas
  • the scope of the invention also includes a method for operating a machine, in particular a coordinate measuring machine.
  • a machine in particular a coordinate measuring machine.
  • Fig. 2 an exploded view of a concrete embodiment of a columnar machine part, for. B. the right in Fig. 1 illustrated column of the coordinate measuring machine, with a plurality of parts which can be arranged on the column-like machine part, including several panels,
  • FIG. 3 is an exploded view and the assembled state of one of the panels shown in Fig. 2,
  • Fig. 4 a two-part panel for covering an elongate machine part, for. B. the left in Fig. 1 illustrated column of the coordinate measuring machine,
  • FIG. 4 shows a cross section through the two-part panel of FIG. 4 in a state in which the two parts of the panel are connected to each other, wherein, however, the machine part to be covered is not shown,
  • Fig. 6 another panel, z. B. for cladding the vertically extending machine part of the coordinate measuring machine in Fig. 1, which carries and drives the quill with the attached measuring sensor
  • FIG. 7 is a perspective sectional view through a machine part, which has been clad by a two-part panel,
  • FIG. 9 shows a section through the panel shown in FIG. 8 at the position shown by the dashed line in FIG. 8 from top to bottom through the panel, FIG.
  • FIG. 10 shows another panel, which is a special embodiment of a particularly preferred type of panel
  • FIG. 11 shows a cross section through the lining according to FIG. 10 in a plane along the dashed line in FIG. 10 and FIG
  • Fig. 12 is a schematic sectional view through an arrangement with a motor, an elongated extending in the vertical direction Machine part, the lining according to Fig. 10 and Fig. 11 and a movably mounted in the machine part moving part.
  • Fig. 1 shows a coordinate measuring machine in a schematic representation.
  • the coordinate measuring machine has a z. B. formed by a granite plate measuring table 3, above which, supported by two opposing, extending in the vertical direction columns 5a, 5b, a portal extends.
  • the columns are interconnected by a bridge 6.
  • the columns 5a, 5b may be relative to the measuring table 3 in the direction indicated by the double arrow 7 direction, z. B. the x-direction of a Cartesian coordinate system by means not shown are moved.
  • a machine part 8 is movably mounted, which in the direction of the designated by the reference numeral 9 double arrow, z. B. the y-direction can be moved.
  • a movable part 10 is mounted, of which only the downwardly projecting lower end in Fig. 1 can be seen.
  • a measuring head 12 is fixed with a button 13.
  • the movable part with the measuring head can in the direction indicated by the double arrow 14 direction, z. B. the z-direction of the Cartesian coordinate system relative to the machine part 8 are moved. In this way it is possible to move the button 13 within a space above the measuring table 3 in any position.
  • a control of the coordinate measuring machine is shown schematically by a box 15, which is connected to the device with a dashed line.
  • Fig. 1 shows a plurality of panels 21, 23, 26, 27, with which said parts 5a, 5b, 8 can be covered. It can be provided further panels, so that the said parts can be encircled, on four sides.
  • the illustrated in Fig. 2 specific embodiment of the column 5b in Fig. 1 is formed of a strive-like metal structure 31. This z. B. provided with numerous recesses metal sheets are used, such as. B. are joined together to form a substantially cuboid construction. At the lower end of the construction is a carriage 33 with which the column 5b can be moved over the measuring table.
  • Reference numerals 34a, 34b designate a two-part panel of the carriage 33.
  • the two parts of the panel 34a, 34b each have a plurality of areas which are angled against each other, aligned and interconnected.
  • these parts may each have an insulator made of foam and a cover, wherein z. B. the cover has been made in one piece, but for each trim part a plurality of insulating can be provided.
  • a further cladding 37 is shown for cladding the outer surface facing forwardly to the right and for cladding the outer surface of the pillar 5b pointing to the right.
  • To cover the forward left-facing outer surface of the column 5b is the already schematically shown in Fig. 1 panel 21, will be discussed in more detail with reference to FIG.
  • the lining 39 has two insulating bodies 39a, 39b, between which lies a region 39c in which there is no insulating body.
  • the upper insulating body 39a has a projection 40a formed by its foam material.
  • the lower insulating body 39b has three such projections 40b, 40c, 40d arranged one above the other.
  • FIG. 2 a further panel top right in Fig. 2, which is designated by the reference numeral 43.
  • This cover 43 has a recess 43a which has a straight, extending in the horizontal direction lower edge.
  • the cladding 37 also has three such recesses 37a, 37b, 37c.
  • the projections 40a, 40b, 40c, 40d respectively in one of the recesses 43a, 37a, 37b, 37c so that the trim 39 holds the material portions of the panels 37, 43 in which the recesses 37a, 37b, 37c, 43a are formed on the outer surface of the column 5b.
  • the projections 40a-40d are designed such that they have a hook-like downwardly angled free end, with which they engage behind a strut of the column 5b in the mounted state and in this way connect the lining 39 in a form-fitting manner to the column 5b. At the same time they connect the panels 37, 43 with the column 5b.
  • the cover 21 can then be mounted so that its head part 21 a rests on the upper part 43 b of the cover 43 and z. B. by upwardly projecting protrusions of the panel 43 and corresponding recesses or profiles of the head portion 21 a is held against unintentional release.
  • the attachment of the panels can be designed and realized in other ways.
  • the projections and recesses of FIG. 2 are merely examples. Even with other types of attachment, the machine part to be covered but can be designed as shown in Fig. 2.
  • the panel 21 is shown from another angle in Fig. 3, in a view of the inner side, which is formed by the insulating body 21 b and on the insulating body 21 b in the mounted state on the left front facing outer surface of Column 5b in Fig. 2 is applied.
  • similar projections as the projections 40 of the panel 39 also be formed on the inside of the insulating body 21 b of the panel 21, with which the panel 21 engage in the recesses in the column 5b and can engage behind the struts.
  • the part shown on the left in Fig. 3 is the insulating body 21 b.
  • the cover 21c is shown.
  • the insulating body 21b is adhesively bonded to the cover 21c over the entire surface or at least in partial areas with the aid of an adhesive.
  • the insulating body 21b is inserted into the cover 21c and made in this way the adhesive connection.
  • the finished panel is shown in the right part of Fig. 3.
  • FIGS. 4 and 5 show a two-part cladding 23, which is already shown in FIG. It can best be seen from FIG. 5 that the outer shell of the lining 23 is formed by a cross-sectionally U-shaped cover 24a of the part 23a and by a cover 24b of the part 23b. Internally located in the interior of the U-shaped cover 24a, 24b is in each case a molded body of foam, which is designated by the reference numeral 25a, 25b.
  • the insulating body 25a, 25b are each excluded (preferably recessed), so that an inner space 26a, 26b is formed, in which a machine part, in particular the column 5a, can be accommodated.
  • the part 23a has two protrusions 28, 29 extending in the longitudinal direction (i.e., the direction perpendicular to the image plane of Fig. 5) formed on the insulating body 25a on the open side of the U formed by the cover 24a.
  • the insulating body 25a including the projections 28, 29 integrally formed from foam.
  • Respective grooves 51, 52 are formed in the insulating body 25b of the part 23b.
  • Fig. 6 shows the panel, which is already shown in Fig. 1.
  • the insulating body 63 of the panel 26 extends from the lower edge of the panel 26 in the longitudinal direction upwards, but not up to the upper end of the panel 26.
  • FIG. 6 shows the view of the inside formed by the insulating body 63 with four projections 64a-64d and a recess 65.
  • the cover 61 comprises the insulating body 63 at the right and left edges, as can be seen from the above in Fig. 6 recognizable profile.
  • the projections 64 are used to attach the panel 26 to a machine part, in particular the machine part 8 according to FIG. 1.
  • FIG. 7 shows a two-part panel 71, with the parts 71 a (top in the figure) and 71 b (bottom in the figure). From the sectional view, a strut-like, but by recess of metal sheets 76 - 79 and joining the metal sheets obtained support structure can be seen, which extends around a cavity on which one looks in the illustration of FIG. 7 from above. The cavity extends, as well as the entire construction shown cut, further out of the image plane.
  • each of the parts 71a, 71b has a cover 79a, 79b and an insulating body 80a, 80b, which is covered on its outside by the cover 79a, 79b.
  • the cover 79a, 79b extends in a layer-like manner and over its entire surface against the outside of the insulating body 80a, 80b by two corners 81a, 81b (in the case of the part 71b) and by two corners 71c, 71d (in the case of the part 71a) ) around.
  • the cover 79b terminates at a line 82 which extends parallel to the longitudinal axis of the support structure or parallel to the corner 81a on the outside of the panel 71 on the right in FIG. 7 at a small distance from the corner 81a. Accordingly, the cover 79a also ends on such a line 83 in the vicinity of the edge 81 d.
  • the right-facing outer surface of the panel 71 is therefore partially formed by the insulating body 80a, 80b. In general, therefore, in principle for the invention that the cover does not have to completely cover the foam to the outside.
  • the parts are shaped in the manner of puzzle pieces, so that they engage with each other and form a positive and preferably non-positive connection with each other.
  • Fig. 7 shows the insulating effect of the insulating very well.
  • the surrounded machine part 76 - 79 is enclosed circumferentially closed. In this way, the construction is thermally insulated.
  • the machine parts are isolated in particular because of the choice of IsolierMechmaterials as a foam material against sound waves from the outside. In particular, therefore, in accordance with isolated coordinate measuring noises in the environment of the device or only to a small extent to a measurement error.
  • a relatively complex-shaped, but one-piece cladding 91 is shown in Fig. 8 and Fig. 9.
  • the cladding has an insulating body 91a, which is a one-piece molding. Inside an inner space 92 formed by the insulating body 91a, there are four projections 92a-92d formed by the foamed material of the insulating body 91a. Approximately in the middle of these projections 92 is a recess 93. 94 is the cover of the cover 91 is referred to, which encloses the insulating body 91a on several sides. In this case, an upper edge 96 is formed by the cover 94, which also covers parts of the insulating body 91a from above.
  • This edge 96 is formed only when the insulating body 91a is already within the cover 94 and connected thereto.
  • the material of the cover 94 in the region of the edge 96 can only be locally heated and brought into the desired shape shown in FIGS. 8 and 9 by means of a molding tool against which the lining 91 is pressed.
  • the lining 100 shown in the figures is merely a special embodiment.
  • the features described below may also be present in other embodiments.
  • the channels described below may be formed in another panel, for. B. in a panel whose shape is the shape of the panel 100, but which consists of a single material and not a cover and an insulating body.
  • Fig. 10 shows in the mounted state (when the panel 100 is mounted on a machine part) inner side with six on the insulator 101 formed protrusions 102a - 102f, which have starting from the substantially in a plane extending surface of the insulator 101 extending to its respective free end cross-section. This can be clearly seen in the sectional view of FIG. 11, which shows the projections 102c and 102d.
  • the cover 104 surrounds the insulator 101 on three sides, in the illustration on the right side, the left side and on the top. In this case, the cover 104 is angled at two corners, which extend in the longitudinal direction (which is perpendicular to the image plane of Fig. 11) extending the panel 100.
  • Fig. 10 shows a first end 109, 110 of the channel 107 and 108, respectively. Because of the perspective view of FIG rear, opposite ends of the channels 107, 108 not visible.
  • the insulating body 101 forms the outer surface of the panel 100. Therefore, the channels 107 , 108 open there.
  • the cover could also cover the insulating body on the end faces. In this case, the cover is recessed at the ends of the channels, so that the channels are also open.
  • the channels extend in a straight line parallel to each other and are formed together by the cover 104 and the insulator 101.
  • the insulator 101 forms only a part of the wall of the channel.
  • the other part of the wall of the channel is formed by the cover 104.
  • the recess may be formed in the cover and / or in the insulating body, wherein cover and insulator together form the wall of the channel.
  • the channel may be formed at least along a portion of its longitudinal extension (i.e., in the direction of flow of a fluid passing through the channel) exclusively in the cover or in the insulator, i. H. the cover or insulator forms in the portion completely the wall of the channel.
  • the panel still has at least a third part, which at least partially forms the wall of the channel.
  • cladding In concrete embodiments of cladding, the possibilities mentioned can be combined, i. H. it can, for. B. a channel are completely formed by the insulating body and another channel in the cover to be configured, for. B. by the cover has a hollow profile.
  • the principle of forming the channels is the preferred one.
  • the cover may be simply plate-shaped, with bends as in the examples of Fig. 10 and Fig. 11 of the cover 104 may be possible. Also, the cover can also have as well in Fig. 11 clearly recognizable a curved course.
  • Fig. 12 shows a section in the vertical direction through a machine part, in particular the machine part 8 according to Fig. 1. However, it may also be another Trade machine part.
  • a quill 10 is movably mounted in the vertical direction, as indicated by the double arrow 14.
  • the storage is realized in the embodiment by air bearings 120, 121 a, 121 b on opposite sides of the sleeve 10.
  • a probing measuring sensor 12 is mounted, which has a button 13.
  • a motor 125 is attached via its housing 122.
  • This is the actual engine, d. H. the part which generates a mechanical movement via electromagnetic fields, through the housing 122 separated from the sleeve 10 and the machine part 8.
  • the air as indicated by arrow a, preferably sucked from below through an opening 131 of the structure, heats up, while, as indicated by arrow c flows around the motor 125, and is then, as indicated by arrow b, transported away by a channel 108 in a panel 100 of the machine part 8.
  • the air does not have to be sucked in by an additional pump.
  • natural convection is sufficient, which can optionally be supported by a corresponding design of the motor (eg by an impeller, see above).
  • Fig. 12 shows a section through a portion of the panel 100, wherein on the left in the figure, the cover 104 is right next to the channel 108 and turn right next to the insulating body 101 of the panel 100.
  • the mounting projections 102, with which the panel 100 can be attached to the machine part 8, are also indicated. In the machine part 8, it may be z. B. similar to the column 5b shown in FIG. 2 act for a strut-like construction of metal sheets.
  • the motor is covered by a cover 126.
  • the motor 125 drives a drive roller 123, which is rotatably mounted on the housing 122, via means (such as gears and / or drive shafts) which are not shown in detail but are generally known from the prior art is and rolls directly on the surface of the quill 10.
  • means such as gears and / or drive shafts
  • Other ways of driving are of course possible, for.
  • Fig. 12 The arrangement shown in Fig. 12 is merely an example.
  • more than one engine may be provided and / or the cooling air may be exhausted from the engine compartment through a plurality of ducts and / or ducts in a plurality of different components (not just the trim).

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Abstract

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

Description

Verkleidung für eine Maschine, insbesondere für ein Koordinatenmessgerät
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Verkleidung für eine Maschine. Bei der Maschine kann es sich insbesondere um ein Koordinatenmessgerät handeln, z. B. ein Koordinatenmessgerät in Portalbauweise.
Es ist üblich, Maschinenteile nach außen zu verkleiden, um einerseits die Maschinenteile vor äußeren Einflüssen zu schützen und andererseits auch Personen zu schützen, die ohne die Verkleidung in Kontakt mit den Maschinenteilen kommen könnten und sich z. B. durch bewegliche Maschinenteile und/oder elektrische Spannungen verletzen könnten.
Insbesondere bei Koordinatenmessgeräten führen Temperaturschwankungen der Umgebung zu unerwünschten Effekten, nämlich zu einer thermisch bedingten Ausdehnung oder Kontraktion der Maschinenteile. Bei Koordinatenmessgeräten ergibt sich daraus ein Messfehler. Hochgenaue Koordinatenmessgeräte messen Positionen und/oder Abmessungen von Messobjekten mit einer Genauigkeit unterhalb von 1 μm. Daher sind bei der Verwendung von üblichen Baumaterialien für die Geräte, wie z. B. Metallen, auch geringe, thermisch bedingte Änderungen der Abmessungen der Maschinenteile zu vermeiden. Hinzu kommt, dass moderne Koordinatenmessgeräte, insbesondere Geräte mit verfahrbaren Teilen, um einen Messsensor relativ zu dem zu vermessenden Gegenstand verfahren zu können, heutzutage vorzugsweise in Leichtbauweise ausgeführt. Eine geringere Masse der verfahrbaren Maschinenteile erlaubt größere Beschleunigungen bei gleicher Antriebsleistung. Außerdem lassen sich leichte Maschinenteile genauer entsprechend den Vorgaben bewegen, d. h. eine vorgegebene Weg-Zeit-Abhängigkeit der Bewegung lässt sich genauer in die Praxis umsetzen. Andererseits aber sind leichte Konstruktionen (insbesondere aus mit einer Vielzahl von Aussparungen versehenen Metallprofilen konstruierte Maschinenteile) anfälliger für thermisch bedingte Längen- und Volumenänderung, da die Wärmekapazität insgesamt geringer ist und insbesondere bei Maschinenteilen mit vielen Aussparungen auch die Oberfläche der Maschinenteile im Verhältnis zu ihrem Volumen sehr viel größer ist.
Die Erfindung betrifft insbesondere Maschinen und speziell auch Koordinatenmessgeräte mit einem oder mehreren der zuvor genannten Merkmale.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Maschine, insbesondere ein Koordinatenmessgerät, vor den Auswirkungen von Temperaturschwankungen in der Umgebung der Maschine zu schützen. Vorzugsweise sollen insbesondere bewegliche Maschinenteile leicht zugänglich sein, aber dennoch wirksam gegen äußere Einflüsse, insbesondere Stöße, geschützt sein.
Es wird vorgeschlagen, an einem Maschinenteil eine Verkleidung anzuordnen, wobei das Maschinenteil eine tragende Konstruktion aufweist. Diese Konstruktion trägt zumindest einen Teil des Gewichts der Verkleidung und vorzugsweise weitere Maschinenteile, z. B. ein bewegliches Teil, welches durch einen Motor angetrieben werden kann (hierauf wird noch näher eingegangen). Die Verkleidung weist einen Isolierkörper und eine Abdeckung auf, wobei die Abdeckung in einem an dem Maschinenteil montierten Zustand der Verkleidung die Außenoberfläche der Verkleidung bildet und wobei der Isolierkörper einen Schaumstoff aufweist. Auf bevorzugte Ausgestaltungen des Schaumstoffs wird noch näher eingegangen.
Der Isolierkörper ist vorzugsweise fest mit der Abdeckung verbunden, so dass die Verkleidung einstückig aus dem Isolierkörper, der Verkleidung und optional aus weiteren Teilen gebildet ist. Z. B. ist ein aus dem Schaumstoff gebildetes Formteil, das den Isolierkörper bildet, mit der Verkleidung verklebt.
Die Abdeckung ist z. B. aus einem an sich für Maschinen-Verkleidungen bekannten Kunststoffmaterial gebildet. Insbesondere kann die Abdeckung selbst einstückig sein. Sie kann z. B. aus einem plattenförmigen Halbzeug durch Tiefziehen hergestellt werden. Derartige Verfahren sind grundsätzlich bekannt, so dass hierauf nicht im Detail eingegangen wird. Z. B. kann das Material der Abdeckung PVC (Polyvinylchlorid) sein oder Polypropylen. Bei einer Vielzahl von Kunststoffmaterialien ist das erwähnte Tiefziehen möglich, wobei z. B. das Halbzeug vor dem Tiefziehen und/oder während dem Tiefziehen erwärmt wird. Insbesondere kann das Halbzeug bei Tiefziehen durch Druckluft in eine gewünschte Form gebracht werden, indem die Druckluft das Halbzeug gegen ein oder mehrere Formwerkzeuge presst.
Die Abdeckung hat insbesondere die Funktion, dass sie den Isolierkörper vor äußeren Einflüssen, insbesondere vor punktuellen Krafteinwirkungen schützt. Außerdem kann die aus festerem Material bestehende Abdeckung den Isolierkörper stabilisieren. Insbesondere bildet die Verkleidung somit einen Verbund, bei dem die Eigenschaften des Isolierkörpers und der Abdeckung sich ergänzen.
Der Isolierkörper hat insbesondere die Funktion, das (von außerhalb der Maschine gesehen) dahinter liegende Maschinenteile vor Temperaturschwankungen zu schützen. Ein Schaumstoff ist hierfür in besonderer Weise geeignet, da er leicht ist und sehr gute wärmeisolierende Eigenschaften hat. Insbesondere erstreckt sich die Verkleidung und/oder eine Mehrzahl der Verkleidungen um das zu schützende Maschinenteil herum und/oder sind mehrere Verkleidungen um das Maschinenteil herum angeordnet, so dass es von mehreren Seiten verkleidet ist, vorzugsweise an allen Seiten, an denen das Maschinenteil nicht mit anderen Maschinenteilen verbunden ist oder funktionsbedingt offen sein muss.
Das genannte Konzept einer Verkleidung mit einem Isolierkörper und einer Abdeckung ermöglicht es, in einfacher Weise unterschiedlich geformte und ausgestaltete Maschinenteile mit einer entsprechenden Verkleidung zu verkleiden. Verkleidungen in entsprechender Form können auf einfache Weise gestaltet und hergestellt werden. Insbesondere kann auch die Dicke des Isolierkörpers auf einfache Weise angepasst werden, so dass eine gewünschte Isolierwirkung erzielt wird. Neben einem Koordinatenmessgerät mit der Verkleidung oder z. B. einer Werkzeugmaschine mit der Verkleidung gehört auch die Verkleidung als separates Bauelement sowie ihre Herstellung zum Umfang der Erfindung.
An dem Isolierkörper kann zur Befestigung der Verkleidung an einem Maschinenteil zumindest ein Vorsprung und/oder eine Ausnehmung ausgeformt sein. Vorzugsweise bildet dabei der Schaumstoff den Vorsprung und/oder den Rand der Ausnehmung. Dadurch kann auf weitere Bauteile verzichtet werden, die für die Anbringung der Verkleidung an dem Maschinenteil erforderlichen Befestigungsmittel (insbesondere der Vorsprung und/oder die Ausnehmung) können ohne Aufwand für einen zusätzlichen Herstellungsschritt durch entsprechende Formgestaltung des Isolierkörpers hergestellt werden. Weist der Isolierkörper einen Vorsprung auf, ist an dem Maschinenteil z. B. eine entsprechend positionierte und ausgeformte Ausnehmung oder Öffnung vorhanden, in die der Vorsprung eingebracht wird. Vorzugsweise wird die Verkleidung nach dem Einbringen des Vorsprungs seitlich (insbesondere nach unten) bewegt, so dass der Vorsprung eine formschlüssige Verbindung mit dem Maschinenteil eingeht. Grundsätzlich aber kann die Verbindung zwischen Verkleidung und Maschinenteil formschlüssig und/oder kraftschlüssig sein. Auch eine haftende Anbringung der Verkleidung an dem Maschinenteil ist grundsätzlich möglich, z. B. mittels Haftklebstoff, der ein wiederlösbares Anbringen der Verkleidung ermöglicht. Ist in dem Isolierkörper eine Ausnehmung ausgeformt, gilt die obige Beschreibung für einen Vorsprung an dem Isolierkörper und eine Ausnehmung an dem Maschinenteil entsprechend umgekehrt.
Die Verkleidung mit Isolierkörper und Abdeckung hat den Vorteil, dass sie ein geringes Gewicht aufweist, das verkleidete Maschinenteil vor äußeren mechanischen Einwirkungen schützt, farblich oder durch andere Gestaltung der äußeren Oberfläche der Abdeckung frei gestaltet werden kann und das Maschinenteil vor Temperaturschwankungen schützt, d. h. eine Änderung der Temperatur außerhalb der Verkleidung wirkt sich erst mit großer zeitlicher Verzögerung auf das Maschinenteil aus. Daher kann das Maschinenteil eine geringere Wärmekapazität aufweisen, d. h. leichter gebaut werden. Ein besonderes Problem stellt sich, wenn die Temperaturschwankungen nicht lediglich von äußeren Einflüssen verursacht werden, sondern von Maschinenteilen oder Maschineneinrichtungen selbst. Insbesondere bei Koordinatenmessgeräten ist es üblich, Antriebe zu verwenden, die Teile des Koordinatenmessgeräts so bewegen, dass ein Messsensor in gewünschter Weise positioniert und/oder ausgerichtet werden kann. Der Messsensor dient der Erzeugung von Informationen zur Vermessung eines Gegenstandes. Dabei kann es sich z. B. um einen optischen Sensor und/oder um einen tastenden Sensor handeln.
Derartige Antriebe können entweder entfernt von den zu bewegenden Maschinenteilen angeordnet werden und die Antriebskraft kann über entsprechende Mittel wie Seile, Antriebswellen, Zahnräder und dergleichen übertragen werden. Dies ist jedoch in der Herstellung verhältnismäßig aufwendig und führt zu zusätzlichen Ungenauigkeiten und Toleranzen. Ein möglichst direkter Antrieb, bei dem der Motor möglichst nahe an dem anzutreibenden Teil angeordnet ist, wird daher vielfach bevorzugt. Insbesondere für einen solchen Fall wird vorgeschlagen, in einem unteren Bereich des Maschinenteils einen Motor anzuordnen. Der Motor dient beispielsweise dazu, ein in oder an dem Maschinenteil beweglich gelagertes Teil, beispielsweise eine Pinole eines Koordinatenmessgeräts, anzutreiben. Es wird ferner vorgeschlagen, in dem Isolierkörper, zwischen dem Isolierkörper und der Abdeckung und/oder an der Abdeckung zumindest einen Kanal auszubilden, der an einem unteren Ende und an einem gegenüberliegenden oberen Ende des Kanals offen ist. Das untere Ende des Kanals ist an dem Motor angeordnet oder ist oberhalb des Motors angeordnet, so dass beim Betrieb des Motors erzeugte Wärme durch den Kanal nach oben abtransportiert werden kann.
Die Erfindung beinhaltet jedoch auch die allgemeine Idee, zumindest einen solchen Kanal an oder in einer Verkleidung vorzusehen, die anders ausgestaltet ist. Mit anderen Worten: wenn zumindest ein solcher Kanal vorgesehen ist, muss er nicht in einer Verkleidung ausgebildet sein, die einen Isolierkörper und eine Abdeckung (wie oben beschrieben) aufweist. Vielmehr kann ein Kanal auch an oder in einer andersartigen Verkleidung ausgeformt sein, z. B. einer Verkleidung, die aus einem einzigen Material besteht und/oder monolithisch aus einem Materialblock gebildet ist.
Auch kann der zumindest eine Kanal zum Abtransport von Wärme in oder an einem anderen Bauteil (d.h. nicht an oder in der die Außenoberfläche der Maschine definierenden Verkleidung) ausgeformt sein, wobei das Bauteil zwischen dem zu verkleidenden Maschinenteil und der Außenoberfläche der Maschine angeordnet ist.
Es wird daher außerdem vorgeschlagen: Eine Anordnung mit einer Maschine, wobei in einem unteren Bereich eines Maschinenteils ein Motor angeordnet ist, wobei zwischen dem Maschinenteil und einer Außenoberfläche einer Verkleidung des Maschinenteils zumindest ein Kanal ausgebildet ist, der an einem ersten Ende und an einem gegenüberliegenden zweiten Ende des Kanals offen ist, wobei das erste Ende an dem Motor angeordnet ist und/oder in der Nähe des Motors angeordnet ist, sodass beim Betrieb des Motors erzeugte Wärme durch den Kanal (vorzugsweise nach oben) abtransportiert werden kann.
Der Transport der Wärme durch den Kanal erfolgt vorzugsweise durch natürliche Konvektion mittels der in der Umgebung der Maschine vorhandenen Luft. Die Luft kann im Bereich des Motors die Wärme aufnehmen und strömt bereits deshalb nach oben ab, weil erwärmte Luft einen Auftrieb erfährt.
Vorzugsweise ist der Motor durch die Abdeckung der Verkleidung und/oder durch eine zweite Abdeckung nach außen abgedeckt, wobei unterhalb und/oder seitlich des Motors zumindest eine Luft-Eintrittsöffnung angeordnet ist, so dass beim Betrieb des Motors Luft durch die Luft-Eintrittsöffnung in einen Raum eintritt, in dem sich der Motor befindet. Der Raum kann mehrere solche Luft-Eintrittsöffnungen aufweisen, wobei die Luft- Eintrittsöffnung auch sehr großflächig sein kann. In letztgenannten Fall ist der Raum, in dem sich der Motor befindet, z. B. lediglich seitlich abgedeckt und unten offen. Beim Betrieb des Motors tritt Luft durch die Luft-Eintrittsöffnung in den Raum ein, nimmt von dem Motor erzeugte Wärme auf und die erwärmte Luft strömt durch den zumindest einen Kanal nach oben.
Um die durch den Motor bewirkte Erwärmung des Maschinenteils weiter zu reduzieren, kann der Motor über eine tragende Konstruktion, insbesondere ein Motor-Chassis an dem Maschinenteil befestigt sein, wobei sich die tragende Konstruktion zwischen dem Motor und dem Maschinenteil befindet, so dass die tragende Konstruktion eine Strömung erwärmter Luft von dem Motor zu dem Maschinenteil behindert oder verhindert. An Stelle der tragenden Konstruktion oder zusätzlich zu dieser kann auch eine nichttragende Abschirmung zwischen Motor und Maschinenteil angeordnet sein. Neben der Abschirmung der erwärmten Luft von dem Maschinenteil wird auch die Erwärmung des Maschinenteils durch von dem Motor ausgehende Wärmestrahlung reduziert.
Ferner gehört zum Umfang der Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Maschine, insbesondere eines Koordinatenmessgeräts, wobei an einem Maschinenteil, das eine tragende Konstruktion aufweist, eine Verkleidung befestigt wird, wobei die Verkleidung vorzugsweise einen Isolierkörper aus einem wärmeisolierenden Material und eine Abdeckung aufweist, so dass die Abdeckung in dem an dem Maschinenteil montierten Zustand die Außenoberfläche der Verkleidung bildet und wobei der Isolierkörper einen Schaumstoff aufweist. In entsprechender weise wie oben beschrieben kann in einem unteren Bereich des Maschinenteils ein Motor angeordnet werden und die Verkleidung zumindest einen Kanal aufweisen, durch den beim Betrieb des Motors erzeugte Wärme (vorzugsweise nach oben) abtransportiert werden kann. Alternativ kann die Wärme bei einer anderen Ausführungsform durch einen Kanal in einem Material abtransportiert werden, das sich zwischen dem Maschinenteil und einer Verkleidung des Maschinenteils befindet. Auch sind Kombinationen möglich, d. h. es kann zumindest ein Kanal in der Verkleidung und zumindest ein zusätzlicher Kanal in einem Material zwischen dem Maschinenteil und der Verkleidung ausgebildet sein, um die Wärme abtransportieren zu können. Der Abtransport nach oben wird bevorzugt. Das obere Ende des Kanals muss aber nicht zwangsläufig im montierten Zustand der Verkleidung oberhalb des unteren Endes liegen. Wenn dies nicht der Fall ist, kann der Transport der Wärme durch den Kanal z. B. durch Zwangskonvektion erfolgen, z. B. durch eine zusätzliche Luftpumpe oder durch entsprechende Ausgestaltung des Motors als Luftpumpe. Hierzu kann an der Welle des Motors z. B. ein Flügelrad angeordnet sein, welches die Luftströmung erzeugt und aufrechterhält.
Der Isolierkörper weist vorzugsweise expandierte Schaumstoff-Partikel auf. Insbesondere kann ein Stück einer Verkleidung einer Maschine, insbesondere zur Verkleidung eines Koordinatenmessgerätes, ein Formteil aus dem Schaumstoff aufweisen.
Unter einem Formteil wird verstanden, dass der aus den expandierten Schaumstoff- Partikeln erzeugte Schaumstoff-Körper eine vorgegebene Form aufweisen kann und einen einstückigen Gegenstand bildet. Das Formteil kann (wie noch näher erläutert wird) unter Verwendung einer Form hergestellt werden, die somit die äußeren Abmessungen des Formteils vorgibt. Das Formteil kann jedoch auch ganz oder teilweise aus einem schon vorhandenen Schaumstoff-Körper erarbeitet werden, beispielsweise durch Abschneiden, Ausschneiden, Sägen, Bohren und/oder Fräsen.
Die Formteile gemäß der vorliegenden Erfindung weisen insbesondere einen Partikel- Schaumstoff auf. Unter einem Partikel-Schaumstoff wird ein Schaumstoff verstanden, der Partikel aufweist, welche fest miteinander verbunden sind. Bei den Partikeln handelt es sich insbesondere um bereits vor dem Verbinden der Partikel expandierte oder zumindest teilweise expandierte Partikel. Partikel sind teilweise expandiert, wenn sie beim Verbinden der Partikel oder danach noch weiter expandieren, d. h. ihr Volumen vergrößern. Aufgrund der Struktur aus miteinander verbundenen (insbesondere netzartig miteinander verbundenen) expandierten Partikeln weist das Formteil darüber hinaus eine sehr hohe Elastizität und Flexibilität unter Last auf. Eine Last kann insbesondere dadurch auf das Formteil einwirken, dass die Verkleidung bei der Montage oder Demontage an einer Maschine Kräften ausgesetzt ist, die das Formteil verbiegen. Aufgrund der Elastizität ist eine leichte Verbiegung möglich, die die Montage erleichtert.
Das Material der Schaumstoff-Partikel weist z. B. Polystyrol auf oder besteht aus Polystyrol mit Zusatzstoffen. Bevorzugt wird jedoch, dass das Material der Schaumstoff- Partikel, vorzugsweise aller Schaumstoff-Partikel ein Polyolefin-Material ist. Polyolefin- Schaumstoffe, insbesondere das besonders bevorzugte Polypropylen, zeichnen sich durch besonders hohe Belastbarkeit aus. Dabei führt die Tatsache, dass die Partikel expandiert sind, zu einem sehr geringen Gewicht des Formteils.
Bevorzugte Beispiele für Polyolefine sind Homopolymere und Copolymere von Ethylen und Propylen. Besonders bevorzugt werden Propylen-Copolymere mit einem Schmelzpunkt von 125 bis 155 Grad Celsius. Der genannte Schmelzpunkt ist das nach der DSC (Dynamische Differenzkalorimetrie)-Methode bestimmte Maximum beim zweiten Schmelzen der Probe (kristalliner Schmelzpunkt). Die Polypropylen-Copolymere können z. B. 1 bis 30 Gewichts-%, insbesondere 1 bis 6 Gewichts-%, Ethylen und/oder einen solchen Anteil von C4 bis C6 - Alpha-Olefinen aufweisen. Propylen-Copolymere, die 1 bis 6 Gewichts-% Ethylen aufweisen sind besonders geeignet, da ein solcher Gewichtsanteil einen guten Kompromiss zwischen der Expandierbarkeit, dem Verhalten beim Bilden des Formteils (insbesondere das thermische Verschweißen der Partikel in Anwesenheit von Wasserdampf) und der Festigkeit (insbesondere der Druck- Belastbarkeit) darstellt.
Derartige Polyolefine zeichnen sich besonders, solange die normalen Raumtemperaturen nicht wesentlich überschritten werden, durch eine hohe Tragfähigkeit bei geringem Raumgewicht aus. Auch sind sie gegen sehr viele Chemikalien resistent oder können gegebenenfalls durch Zusatzstoffe (siehe unten) resistent ausgestaltet werden. Zumindest sind sie jedoch gegen Feuchtigkeit, d.h. Wasserdampf, unempfindlich. Auch gegen Beschädigung durch andere Chemikalien, wie die typischerweise in Laboren vorkommenden Öle, Fett oder Alkohole sind sie unempfindlich. Das Formteil kann insbesondere einen plattenförmigen Teil aufweisen oder plattenförmig sein. Es können aber einzelne oder mehrere der Oberflächen gekrümmt sein. Alternativ oder zusätzlich sind vorzugsweise einzelne der Oberflächen strukturiert, d.h. weisen z.B. Vorsprünge und/oder Ausnehmungen auf, die insbesondere der Anbringung der Verkleidung an Maschinenteilen dienen. Zum Beispiel können die Vorsprünge hakenartig (d.h. einen abgewinkelten Querschnitt aufweisen) ausgebildet sein und/oder einen sich in Richtung ihres freien Endes erweiternden Querschnitt aufweisen, sodass sie in eine entsprechende Ausnehmung oder Öffnung eingesetzt werden können und Zugkräfte, die in Richtung einer Längsachse des Vorsprungs wirken nicht zu einer Demontage der Verkleidung führen. Vielmehr muss zur Demontage in diesem Fall eine quer zur Längsachse des Vorsprungs wirkende Querkraft aufgebracht werden, die den Vorsprung aus der Ausnehmung oder Öffnung in der Querrichtung heraus bewegt.
Der Schaumstoff ist insbesondere ein Schaumstoff, der durch Verschweißen von Schaumstoff-Partikeln erhalten wird, wobei die Partikel in dem expandierten Zustand z. B. einen Durchmesser von 1 bis 8 mm, vorzugsweise von 2 bis 5 mm aufweisen. Die mittlere Dichte des Schaumstoffs liegt z. B. im Bereich von 15 bis 100 kg/m3, insbesondere im Bereich von 20 bis 60 kg/m3, bevorzugt im Bereich von 30 bis 50 kg/m 3.
Die Schaumstoff-Partikel können optional die insbesondere für Polyolefin-Schaumstoff- Partikel, aber auch Polystyrol üblichen Zusatzstoffe enthalten, z. B. Farben, Pigmente, Füllstoffe, Substanzen zur Erhöhung der Festigkeit, Substanzen zur Erzielung einer Feuerresistenz, Substanzen, die ein Trennen des Formteils von einer Form erleichtern, antistatische Substanzen, Stabilisatoren, Stoffe zur Erzielung an die statische Eigenschaften, Stoffe zur Erzielung einer Säurebeständigkeit, Schmierstoffe, Gleitstoffe. Diese Zusatzstoffe werden vorzugsweise in Mengen gefügt, sodass die gewünschten oder erwähnten Effekte erzielt werden. Stoffe zur Erzielung einer Säurebeständigkeit werden besonders bevorzugt. Ihr Anteil kann z. B. im Bereich von 0,05 bis 0,2 Gewichtsprozenten des Schaumstoff-Partikels liegen. Zum Umfang der Erfindung gehört ferner ein Verfahren zum Herstellen einer Verkleidung für eine Maschine, insbesondere für ein Koordinatenmessgerät, insbesondere der Verkleidung in einer der Ausgestaltungen, die in dieser Beschreibung und den Ansprüchen definiert sind. Bei dem Herstellungsverfahren wird zur Herstellung des Formteils eine Vielzahl von Schaumstoff-Partikeln und optional außerdem ein Stabilisierungsmodul aus einem anderen Material in eine Form eingebracht und wird aus den Schaumstoff-Partikeln ein Formteil gebildet, indem die Schaumstoff-Partikel mit einander verbunden werden. Dabei wird das optionale Stabilisierungsmodul zumindest teilweise in das Formteil integriert.
Um aus den expandierten Schaumstoff-Partikeln das Formteil zu bilden, werden die Schaumstoff-Partikel vorzugsweise durch Erwärmen und Zuführen von Wasserdampf in eine Form, die die Schaumstoff-Partikeln enthält miteinander verschweißt. Dabei sieht es eine Ausführungsform des Herstellungsverfahrens vor, dass das Erwärmen zumindest teilweise durch Einbringen von heißem Wasserdampf bewirkt wird. Auf ein zusätzliches Beheizen der Form oder ihres Inhaltes kann daher ganz oder teilweise verzichtet werden. Die Wärme wird stattdessen durch den heißen Wasserdampf zugeführt.
Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Zuführung von Wasserdampf zur Herstellung der Verbindung zwischen den Schaumstoff-Partikeln beschränkt. Z. B. ist es auch möglich auf die Oberflächen der Schaumstoff-Partikel einen Klebstoff aufzubringen, beispielsweise vor dem Einbringen in die Form, wobei der Klebstoff durch Zuführen eines den Klebstoff aktivierenden Gases aktiviert wird, d. h. die Wirkung des Klebstoffes erzielt wird. Auch andere Verfahren sind möglich. Z. B. kann ein anderes Gas und/oder ein anderer Dampf in die Form zugeführt werden, um die Schaumstoff-Partikel miteinander zu verschweißen.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des Herstellungsverfahrens werden die Schaumstoff-Partikel in eine Form eingebracht. Dann wird Wasserdampf (Alternative: ein anderes Gas und/oder ein anderer Dampf) zu den Schaumstoff-Partikeln geführt, um die Schaumstoff-Partikel miteinander zu verschweißen. Die Form kann z. B. Perforationen bzw. eine Vielzahl kleiner Durchgangslöcher aufweisen, durch die der Dampf und/oder das Gas hindurchströmen kann. Die Form kann außerdem ebenfalls eine Vielzahl von Durchgangslöchern aufweisen, die ein Austreten des Dampfes und/oder des Gases erlauben, nachdem er/es zur Verbindung der Schaumstoff-Partikel beigetragen hat.
Das Gas und/oder der Dampf werden unter Druck in die Form zugeführt. Der erforderliche Druck ist abhängig von den Eintrittquerschnitten der Löcher zum Einleiten und Auslassen des Gases und/oder des Dampfes und der Geschwindigkeit, mit der der Prozess des Verbindens der Schaumstoff-Partikel ablaufen soll. Wenn heißer Wasserdampf eingesetzt wird, um die Schaumstoff-Partikel miteinander zu verbinden, bewirkt der Wasserdampf insbesondere, dass die Schaumstoff-Partikel an der Oberfläche durch Glasübergang in einen anderen Aggregatszustand übergehen, insbesondere einen gummielastischen Aggregatzustand. In diesem anderen Aggregatzustand können sich die Bereiche benachbarter Schaumstoff-Partikel miteinander verbinden. Nach Abkühlung unter die Glasübergangstemperatur bleibt die Verbindung erhalten. Um die Eigenschaften des Schaumstoffs in dem überwiegenden Teil der Schaumstoff-Partikel zu bewahren, sollte die Glasübergangstemperatur nur kurzzeitig und lokal überschritten werden. Der Prozess kann daher optimiert werden, indem gleichzeitig ein geeignetes Gas (z. B. Pentan-Gas) zugeführt wird, um die Schaumstoff-Partikel während des Prozesses der Verbindung weiter zu expandieren. Der durch die Expansion erzeugte Druck an den Kontaktstellen der einzelnen Schaumstoff-Partikel beschleunigt das Herstellen der Verbindung und erhöht die Zuverlässigkeit der Verbindung zwischen den Schaumstoff-Partikeln.
Ferner gehört zum Umfang der Erfindung auch ein Verfahren zum Betreiben einer Maschine, insbesondere eines Koordinatenmessgeräts. Beim Betrieb ist zumindest ein Teil der Maschine, z. B. eine Pinole eines Koordinatenmessgerätes in Portalbauweise, mit zumindest einer Verkleidung verkleidet, vorzugsweise an mehreren Seiten.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnungen beschrieben. Die einzelnen Figuren der Zeichnungen zeigen: Fig. 1 : schematisch ein Koordinatenmessgerät in Portalbauweise mit mehreren Verkleidungen, die an unterschiedlichen Teilen des Geräts angebracht werden können,
Fig. 2: eine Explosionsdarstellung einer konkreten Ausführungsform eines säulenartigen Maschinenteils, z. B. der rechts in Fig. 1 dargestellten Säule des Koordinatenmessgeräts, mit einer Mehrzahl von Teilen, die an dem säulenartigen Maschinenteil angeordnet werden können, darunter auch mehrere Verkleidungen,
Fig. 3: eine Explosionsdarstellung und den zusammengesetzten Zustand einer der in Fig. 2 gezeigten Verkleidungen,
Fig. 4: eine zweiteilige Verkleidung zur Verkleidung eines langgestreckten Maschinenteils, z. B. der links in Fig. 1 dargestellten Säule des Koordinatenmessgeräts,
Fig. 5: einen Querschnitt durch die zweiteilige Verkleidung von Fig. 4 in einem Zustand, in dem die beiden Teile der Verkleidung miteinander verbunden werden, wobei jedoch das zu verkleidende Maschinenteil nicht dargestellt ist,
Fig. 6: eine weitere Verkleidung, z. B. zur Verkleidung des sich in vertikaler Richtung erstreckenden Maschinenteils des Koordinatenmessgeräts in Fig. 1 , welches die Pinole mit dem daran angebrachten Messsensor trägt und antreibt,
Fig. 7: eine perspektivische Schnittdarstellung durch ein Maschinenteil, welches durch eine zweiteilige Verkleidung verkleidet wurde,
Hg- 8: eine weitere Verkleidung,
Fig. 9: einen Schnitt durch die in Fig. 8 dargestellte Verkleidung an der durch die gestrichelte Linie in Fig. 8 dargestellten Position von oben nach unten durch die Verkleidung,
Fig. 10 eine weitere Verkleidung, die ein spezielles Ausführungsbeispiel einer besonders bevorzugten Art einer Verkleidung ist,
Fig. 11 einen Querschnitt durch die Verkleidung gemäß Fig. 10 in einer Ebene entlang der gestrichelten Linie in Fig. 10 und
Fig. 12 eine schematische Schnittdarstellung durch eine Anordnung mit einem Motor, einem langgestreckten sich in vertikaler Richtung erstreckenden Maschinenteil, der Verkleidung gemäß Fig. 10 und Fig. 11 und einem beweglich in dem Maschinenteil gelagerten beweglichen Teil.
Fig. 1 zeigt ein Koordinatenmessgerät in schematischer Darstellung. Das Koordinatenmessgerät weist einen z. B. von einer Granitplatte gebildeten Messtisch 3 auf, über dem sich, getragen von zwei einander gegenüberstehenden, in vertikaler Richtung erstreckenden Säulen 5a, 5b, ein Portal erstreckt. Die Säulen sind durch eine Brücke 6 miteinander verbunden. Die Säulen 5a, 5b können relativ zu dem Messtisch 3 in der durch den Doppelpfeil 7 bezeichneten Richtung, z. B. der x-Richtung eines kartesischen Koordinatensystems durch nicht näher dargestellte Mittel verfahren werden.
An der Brücke 6 ist ein Maschinenteil 8 beweglich gelagert, welches in der Richtung des mit dem Bezugszeichen 9 bezeichneten Doppelpfeils, z. B. der y-Richtung verfahren werden kann. In dem Maschinenteil 8 wiederum ist ein bewegliches Teil 10 gelagert, von dem lediglich das nach unten abragende untere Ende in Fig. 1 erkennbar ist. An diesem beweglichen Teil 10 ist ein Messkopf 12 mit einem Taster 13 befestigt. Das bewegliche Teil mit dem Messkopf kann in der von dem Doppelpfeil 14 bezeichneten Richtung, z. B. der z-Richtung des kartesischen Koordinatensystems relativ zu dem Maschinenteil 8 verfahren werden. Auf diese Weise ist es möglich, den Taster 13 innerhalb eines Raumes oberhalb des Messtischs 3 in jede beliebige Position zu verfahren.
Eine Steuerung des Koordinatenmessgeräts ist schematisch durch einen Kasten 15 dargestellt, der mit einer gestrichelten Linie mit dem Gerät verbunden ist.
Die genannten Maschinenteile, insbesondere die Säulen 5a, 5b und das Maschinenteil 8, sind noch nicht verkleidet. Fig. 1 zeigt jedoch mehrere Verkleidungen 21 , 23, 26, 27, mit denen diese genannten Teile 5a, 5b, 8 verkleidet werden können. Es können weitere Verkleidungen vorgesehen sein, so dass die genannten Teile umlaufend, an vier Seiten verkleidet werden können. Die in Fig. 2 dargestellte konkrete Ausgestaltung der Säule 5b in Fig. 1 ist aus einer strebenartigen Metallkonstruktion 31 gebildet. Dabei können z. B. mit zahlreichen Ausnehmungen versehene Metallbleche verwendet werden, wie z. B. zu einer im Wesentlichen quaderförmigen Konstruktion zusammengefügt werden. Am unteren Ende der Konstruktion befindet sich ein Wagen 33, mit dem die Säule 5b über dem Messtisch verfahren werden kann.
Mit den Bezugszeichen 34a, 34b ist eine zweiteilige Verkleidung des Wagens 33 bezeichnet. Die beiden Teile der Verkleidung 34a, 34b weisen jeweils mehrere Bereiche auf, die gegeneinander abgewinkelt, ausgerichtet und miteinander verbunden sind. Insbesondere können diese Teile jeweils einen Isolierkörper aus Schaumstoff und eine Abdeckung aufweisen, wobei z. B. die Abdeckung einstückig hergestellt wurde, jedoch für jedes Verkleidungsteil mehrere Isolierkörper vorgesehen sein können. Es kann jedoch für jedes Verkleidungsteil auch jeweils ein einstückiger Isolierkörper vorhanden sein. Rechts in der Fig. 2 ist eine weitere Verkleidung 37 zur Verkleidung der nach vorne rechts weisenden Außenfläche sowie zur Verkleidung der nach rechts hinten weisenden Außenfläche der Säule 5b dargestellt. Zur Abdeckung der nach vorne links weisenden Außenfläche der Säule 5b dient die bereits schematisch in Fig. 1 dargestellte Verkleidung 21 , auf die noch näher anhand von Fig. 3 eingegangen wird.
Eine weitere Verkleidung 39 ist links hinter der Säule 5b erkennbar. Sie dient der nach links hinten weisenden Außenfläche der Säule 5b. Die Verkleidung 39 weist zwei Isolierkörper 39a, 39b auf, zwischen denen ein Bereich 39c liegt, in dem sich kein Isolierkörper befindet. Der obere Isolierkörper 39a weist einen von seinem Schaumstoffmaterial gebildeten Vorsprung 40a auf. Der untere Isolierkörper 39b weist drei solcher Vorsprünge 40b, 40c, 4Od auf, die übereinander angeordnet sind.
Es ist eine weitere Verkleidung rechts oben in Fig. 2 erkennbar, die mit den Bezugszeichen 43 bezeichnet ist. Diese Verkleidung 43 weist eine Ausnehmung 43a auf, die eine gerade, sich in horizontaler Richtung erstreckende Unterkante hat. Die Verkleidung 37 weist ebenfalls drei solcher Ausnehmungen 37a, 37b, 37c auf. Im montierten Zustand der Verkleidungen 37, 39, 43 liegen die Vorsprünge 40a, 40b, 40c, 40d jeweils in einer der Ausnehmungen 43a, 37a, 37b, 37c, so dass die Verkleidung 39 die Materialbereiche der Verkleidungen 37, 43, in welchen die Ausnehmungen 37a, 37b, 37c, 43a gebildet sind, an der Außenoberfläche der Säule 5b hält. Dabei sind die Vorsprünge 40a - 4Od so ausgestaltet, dass sie ein hakenartig nach unten abgewinkeltes freies Ende haben, mit dem sie im montierten Zustand eine Strebe der Säule 5b hintergreifen und auf diese Weise die Verkleidung 39 formschlüssig mit der Säule 5b verbinden. Gleichzeitig verbinden sie die Verkleidungen 37, 43 mit der Säule 5b.
Die Verkleidung 21 kann anschließend so montiert werden, dass ihr Kopfteil 21a auf dem oberen Teil 43b der Verkleidung 43 ruht und z. B. durch nach oben abragende Vorsprünge der Verkleidung 43 und entsprechende Vertiefungen oder Profilierungen des Kopfteils 21a gegen unbeabsichtigtes Lösen gehalten wird. Die Befestigung der Verkleidungen kann jedoch auch auf andere Art gestaltet und realisiert werden. Die Vorsprünge und Ausnehmungen gemäß Fig. 2 sind lediglich Beispiele. Auch bei anderen Arten der Befestigung kann das zu verkleidende Maschinenteil aber wie in Fig. 2 dargestellt gestaltet sein.
Die Verkleidung 21 ist aus einem anderen Blickwinkel in Fig. 3 dargestellt, und zwar in einer Ansicht auf die innenliegende Seite, die durch den Isolierkörper 21 b gebildet ist und an der der Isolierkörper 21 b im montierten Zustand an der nach links vorne weisenden Außenfläche der Säule 5b in Fig. 2 anliegt.
Optional können z. B. ähnliche Vorsprünge wie die Vorsprünge 40 der Verkleidung 39 auch an der Innenseite des Isolierkörpers 21 b der Verkleidung 21 ausgebildet sein, mit denen die Verkleidung 21 in die Aussparungen in der Säule 5b eingreifen und die Streben hintergreifen kann.
Das links in Fig. 3 dargestellte Teil ist der Isolierkörper 21 b. In der Mitte von Fig. 3 ist die Abdeckung 21c dargestellt. Bei der Herstellung der Verkleidung 21 wird der Isolierkörper 21b mit Hilfe eines Klebstoffs vollflächig oder zumindest in Teilbereichen mit der Abdeckung 21c verklebt. Nach dem Aufbringen des Klebstoffs wird der Isolierkörper 21b, wie es der Pfeil in Fig. 3 zeigt, in die Abdeckung 21c eingesetzt und auf diese Weise die Klebstoffverbindung hergestellt. Die fertige Verkleidung ist im rechten Teil der Fig. 3 dargestellt.
Fig. 4 und Fig. 5 zeigen eine zweiteilige Verkleidung 23, die bereits in Fig. 1 dargestellt ist. Am besten aus Fig. 5 ist erkennbar, dass die äußere Hülle der Verkleidung 23 durch eine im Querschnitt U-förmige Abdeckung 24a des Teils 23a und durch eine Abdeckung 24b des Teils 23b gebildet wird. Innenliegend in dem Innenraum der U-förmigen Abdeckung 24a, 24b liegt jeweils ein Formkörper aus Schaumstoff, der mit dem Bezugszeichen 25a, 25b bezeichnet ist. Die Isolierkörper 25a, 25b sind jeweils ausgenommen (vorzugsweise ausgespart), so dass ein Innenraum 26a, 26b gebildet ist, in dem ein Maschinenteil, insbesondere die Säule 5a, aufgenommen werden kann. Das Teil 23a weist zwei in der Längsrichtung (d. h. der Richtung, die senkrecht zur Bildebene von Fig. 5 steht) verlaufende Vorsprünge 28, 29 auf, die an der offenen Seite des durch die Abdeckung 24a gebildeten U an dem Isolierkörper 25a ausgeformt sind. Dabei ist der Isolierkörper 25a einschließlich der Vorsprünge 28, 29 einstückig aus Schaumstoff gebildet. Entsprechende Nuten 51 , 52 sind in dem Isolierkörper 25b des Teils 23b ausgebildet. Wenn die Verkleidung 23 montiert ist, greifen die Vorsprünge 28, 29 annähernd über die gesamte Längserstreckung der Verkleidung 23 in die Nuten 51 , 52 ein, wobei vorzugsweise eine form- und kraftschlüssige Verbindung zwischen den Teilen 23a, 23b erzielt wird.
Fig. 6 zeigt die Verkleidung, die bereits in Fig. 1 dargestellt ist. Der Isolierkörper 63 der Verkleidung 26 erstreckt sich vom unteren Rand der Verkleidung 26 zwar in Längsrichtung nach oben, aber nicht bis zum oberen Ende der Verkleidung 26. Fig. 6 zeigt die Ansicht auf die durch den Isolierkörper 63 gebildete Innenseite mit vier Vorsprüngen 64a - 64d und eine Aussparung 65. Die Abdeckung 61 umfasst den Isolierkörper 63 am rechten und linken Rand, wie aus dem oben in Fig. 6 erkennbaren Profil ersichtlich ist. Die Vorsprünge 64 dienen der Befestigung der Verkleidung 26 an einem Maschinenteil, insbesondere dem Maschinenteil 8 gemäß Fig. 1. Die Fig. 7 zeigt eine zweiteilige Verkleidung 71 , mit den Teilen 71 a (oben in der Figur) und 71 b (unten in der Figur). Aus der Schnittdarstellung ist eine strebenartige, jedoch durch Ausnehmung von Metallblechen 76 - 79 und Zusammenfügen der Metallbleche erhaltene Stützkonstruktion erkennbar, die sich um einen Hohlraum herum erstreckt, auf welchen man in der Darstellung der Fig. 7 von oben blickt. Der Hohlraum erstreckt sich, wie auch die gesamte geschnitten dargestellte Konstruktion, weiter aus der Bildebene heraus.
Um die Stützkonstruktion herum ist die zweiteilige Verkleidung 71 angeordnet. Dabei weist jedes der Teile 71a, 71 b eine Abdeckung 79a, 79b auf und einen Isolierkörper 80a, 80b, der an seiner Außenseite von der Abdeckung 79a, 79b abgedeckt ist. Die Abdeckung 79a, 79b erstreckt sich schichtartig und vollflächig anliegend an der Außenseite des Isolierkörpers 80a, 80b um jeweils zwei Ecken 81a, 81 b (im Fall des Teils 71 b) bzw. um zwei Ecken 71c, 71 d (im Falle des Teils 71a) herum. Allerdings endet die Abdeckung 79b an einer Linie 82, die sich parallel zu der Längsachse der Stützkonstruktion bzw. parallel zu der Ecke 81a erstreckt an der rechts in Fig. 7 liegenden Außenseite der Verkleidung 71 in geringem Abstand zu der Ecke 81a. Dementsprechend endet die Abdeckung 79a ebenfalls auf einer solchen Linie 83 in der Nähe der Kante 81 d. Die nach rechts weisende Außenoberfläche der Verkleidung 71 wird daher teilweise durch die Isolierkörper 80a, 80b gebildet. Generell gilt somit grundsätzlich für die Erfindung, dass die Abdeckung den Schaumstoff nicht vollständig nach außen abdecken muss.
An den beiden Stößen 85, 86, an denen die Teile 71a, 71 b aneinander stoßen, sind die Teile in der Art von Puzzle-Teilen geformt, so dass sie ineinander eingreifen und eine formschlüssige und vorzugsweise auch kraftschlüssige Verbindung miteinander bilden.
Das Beispiel von Fig. 7 lässt die Isolierwirkung der Isolierkörper sehr gut erkennen. Das umgebene Maschinenteil 76 - 79 wird umlaufend geschlossen eingefasst. Auf diese Weise wird die Konstruktion wärmeisoliert. Generell, nicht nur bei dieser Ausführungsform der Erfindung, besteht selbstverständlich auch der Vorteil, dass nicht nur eine wärmeisolierende Wirkung erzielt wird, sondern auch eine geräuschdämpfende Wirkung für den Fall, dass in oder von dem Maschinenteil Geräusche erzeugt werden. Umgekehrt werden die Maschinenteile insbesondere auch wegen der Wahl des Isolierkörpermaterials als Schaumstoffmaterial gegen Schallwellen von außen isoliert. Insbesondere führen daher bei entsprechend isolierten Koordinatenmessgeräten Geräusche in der Umgebung des Geräts nicht oder nur in geringem Maße zu einem Messfehler.
Eine verhältnismäßig komplex geformte, jedoch einstückige Verkleidung 91 ist in Fig. 8 und Fig. 9 dargestellt. Die Verkleidung weist einen Isolierkörper 91a auf, der ein einstückiges Formteil ist. Innerhalb eines durch den Isolierkörper 91a gebildeten Innenraums 92 befinden sich vier Vorsprünge 92a - 92d, die durch das Schaumstoffmaterial des Isolierkörpers 91a gebildet sind. Etwa in der Mitte dieser Vorsprünge 92 befindet sich eine Ausnehmung 93. Mit 94 ist die Abdeckung der Verkleidung 91 bezeichnet, die den Isolierkörper 91a an mehreren Seiten umschließt. Dabei ist durch die Abdeckung 94 ein oberer Rand 96 gebildet, der Teile des Isolierkörpers 91a auch von oben abdeckt. Dieser Rand 96 wird erst ausgeformt, wenn sich der Isolierkörper 91a bereits innerhalb der Abdeckung 94 befindet und mit dieser verbunden ist. Z. B. kann das Material der Abdeckung 94 im Bereich des Randes 96 lediglich lokal erwärmt werden und mit Hilfe eines Formwerkzeugs, gegen den die Verkleidung 91 gepresst wird, in die gewünscht, in Fig. 8 und Fig. 9 dargestellte Form gebracht werden.
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung einer Verkleidung wird nun anhand von Fig. 10 und Fig. 11 beschrieben. Die in den Figuren dargestellte Verkleidung 100 ist lediglich eine spezielle Ausführungsform. Die im Folgenden beschriebenen Merkmale können auch bei anderen Ausgestaltungen vorhanden sein. Insbesondere können die im Folgenden beschriebenen Kanäle in einer anderen Verkleidung ausgebildet sein, z. B. in einer Verkleidung, deren Form der Form der Verkleidung 100 gleicht, die jedoch aus einem einzigen Material besteht und nicht aus einer Abdeckung und einem Isolierkörper.
Fig. 10 zeigt die im montierten Zustand (wenn die Verkleidung 100 an einem Maschinenteil montiert ist) innenliegende Seite mit sechs an dem Isolierkörper 101 ausgebildeten Vorsprüngen 102a - 102f, die ausgehend von der sich im Wesentlichen in einer Ebene erstreckenden Oberfläche des Isolierkörpers 101 einen zu ihrem jeweiligen freien Ende erweiternden Querschnitt aufweisen. Dies ist gut in der Schnittdarstellung der Fig. 11 erkennbar, die die Vorsprünge 102c und 102d zeigt.
Wie ebenfalls der Schnitt gemäß Fig. 11 zeigt, umgibt die Abdeckung 104 den Isolierkörper 101 an drei Seiten, in der Darstellung an der rechten Seite, der linken Seite und oben. Dabei ist die Abdeckung 104 an zwei Ecken, die sich in Längsrichtung (die senkrecht zur Bildebene der Fig. 11 verläuft) der Verkleidung 100 erstrecken, abgewinkelt.
Ebenfalls in der Längsrichtung erstrecken sich zwei Kanäle 107, 108, und zwar über die gesamte Länge der Verkleidung 100. Fig. 10 zeigt jeweils ein erstes Ende 109, 110 des Kanals 107 bzw. 108. Wegen der perspektivischen Darstellung der Fig. 10 sind die hinteren, entgegengesetzten Enden der Kanäle 107, 108 nicht erkennbar. Sie befinden sich rechts oben in der Darstellung der Fig. 10. An den Stirnseiten der Verkleidung 100, an denen sich die Enden 109, 110 der Kanäle 107, 108 befinden, bildet der Isolierkörper 101 die Außenoberfläche der Verkleidung 100. Deshalb sind die Kanäle 107, 108 dort offen. Alternativ könnte die Abdeckung den Isolierkörper auch an den Stirnseiten abdecken. In diesem Fall ist die Abdeckung an den Enden der Kanäle ausgespart, sodass die Kanäle ebenfalls offen sind.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel verlaufen die Kanäle in gerader Richtung parallel zueinander und werden gemeinsam von der Abdeckung 104 und dem Isolierkörper 101 gebildet. Anders ausgedrückt befindet sich eine Ausnehmung in dem Isolierkörper 101. Dabei bildet der Isolierkörper 101 jedoch nur einen Teil der Wand des Kanals. Der andere Teil der Wand des Kanals wird von der Abdeckung 104 gebildet.
Möglichkeiten der Bildung von Kanälen innerhalb von Verkleidungen sind insbesondere die Folgenden: - Die Ausnehmung kann in der Abdeckung gebildet sein und/oder in dem Isolierkörper, wobei Abdeckung und Isolierkörper gemeinsam die Wand des Kanals bilden.
- Der Kanal kann zumindest entlang einem Abschnitt seiner Längserstreckung (d. h. in Flussrichtung eines Fluids, dass durch den Kanal strömt) ausschließlich in der Abdeckung oder in dem Isolierkörper gebildet sein, d. h. die Abdeckung bzw. der Isolierkörper bildet in dem Abschnitt vollständig die Wand des Kanals.
- Außer der Abdeckung und dem Isolierkörper weist die Verkleidung noch zumindest ein drittes Teil auf, welches zumindest teilweise die Wand des Kanals bildet.
In konkreten Ausgestaltungen von Verkleidungen können die genannten Möglichkeiten kombiniert werden, d. h. es kann z. B. ein Kanal vollständig von dem Isolierkörper gebildet werden und ein anderer Kanal in der Abdeckung ausgestaltet sein, z. B. indem die Abdeckung ein Hohlprofil aufweist.
Das in Fig. 10 und Fig. 11 dargestellte Prinzip der Ausbildung der Kanäle teilweise durch die Abdeckung und teilweise durch den Isolierkörper (oder durch mehrere Isolierkörper derselben Verkleidung) ist jedoch das bevorzugte. Dadurch besteht bei Abtransport von Wärme durch den jeweiligen Kanal ein verhältnismäßig großer Abstand zu dem verkleideten Maschinenteil und andererseits kann der Kanal in diesem Fall auf besondere einfache Weise dadurch gebildet werden, dass der Isolierkörper an seiner Außenoberfläche eine nach außen offene Ausnehmung aufweist, die durch die Abdeckung abgedeckt ist. Insbesondere sind daher keine Bohrungen durch den Isolierkörper oder auf andere Weise hergestellte Hohlräume erforderlich. Die Abdeckung kann einfach plattenförmig ausgestaltet sein, wobei Abwinklungen wie in den Beispielen der Fig. 10 und Fig. 11 der Abdeckung 104 möglich sein können. Auch kann die Abdeckung ebenfalls wie in Fig. 11 gut erkennbar einen gekrümmten Verlauf haben.
Fig. 12 zeigt einen Schnitt in vertikaler Richtung durch ein Maschinenteil, insbesondere das Maschinenteil 8 gemäß Fig. 1. Es kann sich jedoch auch um ein anderes Maschinenteil handeln. In dem Maschinenteil 8 ist eine Pinole 10 in vertikaler Richtung beweglich gelagert, wie durch den Doppelpfeil 14 angedeutet ist. Die Lagerung ist in dem Ausführungsbeispiel durch Luftlager 120, 121a, 121 b an gegenüberliegenden Seiten der Pinole 10 realisiert. Am unteren Ende der Pinole 10 ist ein tastender Messsensor 12 befestigt, der einen Taster 13 aufweist.
An dem Maschinenteil 8 ist ein Motor 125 über sein Gehäuse 122 befestigt. Dabei befindet sich der eigentliche Motor, d. h. der Teil, der über elektromagnetische Felder eine mechanische Bewegung erzeugt, durch das Gehäuse 122 getrennt von der Pinole 10 und dem Maschinenteil 8. Dies bedeutet, dass Kühlluft, die den Motor 125 gekühlt hat, nicht unmittelbar das Maschinenteil 8 und/oder die Pinole 10 anströmen (und daher erwärmen) kann. Vielmehr wird die Luft, wie durch Pfeil a angedeutet, vorzugsweise von unten durch eine Öffnung 131 der Konstruktion angesaugt, erwärmt sich, während sie, wie durch Pfeil c angedeutet, um den Motor 125 herumströmt, und wird anschließend, wie durch Pfeil b angedeutet, durch einen Kanal 108 in einer Verkleidung 100 des Maschinenteils 8 abtransportiert. Dabei muss die Luft nicht durch eine zusätzliche Pumpe angesaugt werden. In der Regel reicht natürliche Konvektion aus, die optional noch durch eine entsprechende Ausgestaltung des Motors (z. B. durch einen Flügelrad, siehe oben) unterstützt werden kann.
Der obere Teil der Fig. 12 zeigt einen Schnitt durch einen Teil der Verkleidung 100, wobei sich links in der Figur die Abdeckung 104 befindet, rechts daneben der Kanal 108 und wiederum rechts daneben der Isolierkörper 101 der Verkleidung 100. Die Befestigungsvorsprünge 102, mit denen die Verkleidung 100 an dem Maschinenteil 8 angebracht werden kann, sind ebenfalls angedeutet. Bei dem Maschinenteil 8 kann es sich z. B. ähnlich wie bei der Fig. 2 dargestellten Säule 5b um eine strebenartige Konstruktion aus Metallblechen handeln.
Auch zur Außenseite, die die aus Sicht des Motors 125 dem Gehäuse 122 gegenüberliegende Seite ist, ist der Motor durch eine Abdeckung 126 abgedeckt. Dies dient einerseits dem Geräte- und Personenschutz und andererseits wird dadurch der Kamineffekt verstärkt, da sich die Eintrittsöffnung 131 für die Luft an einer tiefer gelegenen Stelle befindet.
Beim Verfahren der Pinole 10 in vertikaler Richtung treibt der Motor 125 über nicht näher dargestellte, jedoch grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannte Mittel (wie z. B. Zahnräder und/oder Antriebswellen) eine Antriebsrolle 123 an, die an dem Gehäuse 122 drehbeweglich gelagert ist und unmittelbar an der Oberfläche der Pinole 10 abrollt. Andere Antriebsweisen sind selbstverständlich möglich, z. B. ein Seilzugantrieb, bei dem die von dem Motor erzeugte Antriebskraft über einen Seilzugmechanismus auf die Pinole übertragen wird, dabei wird z. B. eine Umlenkrolle am oberen Ende des Maschinenteils zum Umlenken des Seilzugs verwendet.
Die in Fig. 12 dargestellte Anordnung ist lediglich ein Beispiel. Z. B. kann mehr als ein Motor vorgesehen sein und/oder kann die Kühlluft durch mehrere Kanäle und/oder Kanäle in mehreren verschiedenen Bauteilen (nicht nur in der Verkleidung) aus dem Motorraum abgeführt werden.

Claims

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