WO2013110337A1 - Maschine mit verbessertem vorgespannten fluidlager - Google Patents

Maschine mit verbessertem vorgespannten fluidlager Download PDF

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WO2013110337A1
WO2013110337A1 PCT/EP2012/051268 EP2012051268W WO2013110337A1 WO 2013110337 A1 WO2013110337 A1 WO 2013110337A1 EP 2012051268 W EP2012051268 W EP 2012051268W WO 2013110337 A1 WO2013110337 A1 WO 2013110337A1
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WO
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machine
bearing surface
bearing
coating
magnet
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PCT/EP2012/051268
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English (en)
French (fr)
Inventor
Eckhard Enderle
Rainer Sagemueller
Otto STEINECKER
Original Assignee
Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh
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Publication date
Application filed by Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh filed Critical Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/0002—Arrangements for supporting, fixing or guiding the measuring instrument or the object to be measured
    • G01B5/0009—Guiding surfaces; Arrangements compensating for non-linearity there-of
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
    • B23Q1/26—Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members
    • B23Q1/38—Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members using fluid bearings or fluid cushion supports
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • 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

  • the present invention relates to a machine for measuring or processing workpieces, in particular a coordinate measuring machine, with a first element and a second element, wherein the first element has a first bearing surface and the second element has a second bearing surface, wherein the first bearing surface and the second bearing surface are mutually supportable or supported by means of a fluid insertable between the first bearing surface and the second bearing surface, wherein the first member and the second member are slidable relative to each other along the first bearing surface and the second bearing surface, and wherein the machine of Further comprising a biasing means for biasing the fluid bearing.
  • a machine is known for example from the document DE 2829715 AI.
  • Coordinate measuring machines are well known in the art.
  • a coordinate measuring machine is a machine with a measuring head, which can be moved relative to a measuring object in a measuring volume. The measuring head is brought into a defined position relative to a measuring point on the measuring object.
  • the measuring point is touched, for example, with a stylus arranged on the measuring head.
  • spatial coordinates of the measuring point can be determined based on the known position of the measuring head in the measuring volume. If one determines the spatial coordinates of several defined measuring points on a measuring object, geometrical dimensions or even the spatial form of the measuring object can also be determined. They are used, for example, to check workpieces as part of a quality assurance or to determine the geometry of a workpiece completely in the context of a so-called "reverse engineering". In addition, a variety of other applications are conceivable.
  • various types of sensors may be used to detect the coordinates of a workpiece to be measured.
  • tactile measuring sensors are known for this purpose, as marketed, for example, by the applicant under the product name "VAST", “VAST XT” or “VAST XXT”.
  • VAST the surface of the workpiece to be measured is touched with a stylus whose coordinates are constantly known in the measuring room.
  • Such a stylus can also be moved along the surface of a workpiece, so that in such a measuring operation in the context of a so-called “scanning method” a plurality of measuring points can be detected at fixed time intervals.
  • optical sensors that allow a contactless detection of the coordinates of a workpiece.
  • One An example of such an optical sensor is the optical sensor sold under the product name "ViScan" by the Applicant.
  • the sensors can then be used in various types of measurement setups.
  • An example of such a measurement setup is the product "O-INSPECT" of the applicant.
  • O-INSPECT optical sensor
  • tactile sensor are used to perform various inspection tasks on a machine and ideally with a single setup of a workpiece to be measured. In this way, you can easily carry out all test tasks, for example in medical technology, plastics engineering, electronics and precision mechanics. Of course, various other structures are also conceivable beyond.
  • the sensor head is connected to a carrier system or machine frame which supports and moves the sensor system.
  • Various support systems are known in the art, such as gantry systems, columnar, horizontal arm and arm systems, all types of robotic systems, and ultimately closed CT systems in x-ray sensor systems.
  • the carrier systems can have system components which enable as flexible a positioning of the sensor head as possible.
  • RDS rotary-pivot joint
  • various adapters may be provided to interconnect the different system components of the carrier system with each other and with the sensor system.
  • the present invention is preferably used in coordinate measuring machines, it can also be used in machine tools and other machines in which a machine head is to be moved with high accuracy relative to a workpiece or the like.
  • Both machine tools and coordinate measuring machines have a movable working head.
  • the head In a coordinate measuring machine, which is based on the example below, the head is often attached to the lower free end of a vertically arranged quill.
  • the quill is movable, so that the measuring head can be moved perpendicular to a measuring table.
  • the measuring table serves to receive a measuring object.
  • the sleeve is in turn arranged on a cross member of a portal, and it can be moved on the cross member in a first horizontal direction by means of a carriage.
  • the portal can be moved together with the sleeve in a second horizontal direction, so that the measuring head can be moved in total in three mutually perpendicular directions in space.
  • the quill, the slide and the portal form a machine frame.
  • the maximum travel distances of the measuring head along the three directions of movement determine a measuring volume within which spatial coordinates can be determined on a measured object.
  • machine tools may be constructed. These have as a working head typically a spindle with a tool carrier, which is moved to work on a workpiece.
  • the sleeve slides with their guide surfaces between air bearings, which are arranged on the carriage serving as a guide body, which in turn is movably mounted on the portal.
  • the guide body may be formed of aluminum, granite, steel, Al 2 0 3 ceramic or silicon carbide.
  • all these materials offer a high degree of rigidity, which is advantageous for the guiding accuracy of the machine frame.
  • machine tools can be constructed. These have as a working head typically a spindle with a tool carrier, which is moved to work on a workpiece.
  • a workpiece holder of a machine may also have air bearings, for example when the workpiece is arranged on a turntable as a workpiece holder.
  • Such a turntable is used recordable in the meter "PRISMO® Ultra with RT-AB" of the applicant.
  • fluid bearing In addition to air bearings and so-called hydraulic bearings are known which use a fluid instead of air as fluid. By means of the liquid, a lubricating film is then formed, on which two elements can move relative to one another in a sliding manner.
  • fluid bearing is understood as meaning both air bearings, ie aerostatic or aerodynamic bearings, and hydraulic bearings, ie hydrostatic or hydrodynamic bearings.
  • Document DE 34 41 426 A1 describes a gantry-type coordinate measuring machine which has air bearings. During operation, it is intended to inject compressed air from a compressed air source via a pipe and a throttle bore into the air bearings. In this case, the compressed air flows between the mutually supported components and forms a cavity in the form of a gap due to their pressure effect between the components. If this storage is given, the portal can be moved so that a measuring head arranged on the portal can be moved to a measuring object.
  • air bearings are always supplied with compressed air during operation of a machine, so that the head can be moved to measure a measurement object or to edit a workpiece.
  • the air bearings are still supplied with compressed air to damage prevent that could occur when the surfaces of the air bearings are lowered to each other.
  • measuring devices can be contaminated by particles transported by the constantly flowing compressed air. This is done in particular at joints of multipart measuring devices.
  • a complete shutdown of the machine during service life causes the machine must be turned on for re-operation.
  • the air bearings must be sufficiently supplied with compressed air.
  • a current position of the head for a control must be determined.
  • the controller must be adapted to the current thermal conditions of the machine.
  • Such initialization measures lead to a high expenditure of time, which increases the service life of the machine and thereby reduces the availability of the machine.
  • a specific embodiment of fluid bearings are preloaded fluid bearings.
  • the two elements which are supported on one another by means of the fluid bearing can be prestressed toward one another by means of a magnetic field in order to set the gap arising between elements in a targeted manner.
  • a more accurate positioning of the elements relative to each other and a quieter running of the elements can be made possible.
  • Magnets can generate large forces with appropriate, often large-scale design. Large forces within a moving machine frame, however, often lead to an undesirable deformation of the machine frame, which suffers the accuracy of the machine.
  • the air bearing gap is very small.
  • the air-bearing gap of the air bearing corresponds to the magnetic gap between the elements. A small air gap thus generates disproportionately large magnetic forces. If the magnetic gap is to be increased without increasing the air-bearing gap, the magnet must be placed behind the bearing surface of the corresponding element reset. However, this is very expensive and has the disadvantage of forming pockets on the storage area.
  • Magnetically preloaded air bearings require that the moving bearing part and its abutment are made of a ferromagnetic material, because the magnetic flux guidance takes place in these components. In case of a bearing overload, it can then easily come to contact and relative movement of two similar bearing materials, whereby the bearing due to cold welding tends very quickly to feed. In the case of a sudden air failure on the machine, it is also desirable if the machine has runflat properties.
  • the biasing means is formed by at least one magnet which is arranged in a recess in one of the bearing surfaces, and wherein that bearing surface of the first and the second bearing surface in which the at least a magnet is disposed in a recess, has a recess and the at least one magnet covering coating.
  • a fluid bearing is thus improved in that that part of the fluid bearing, which has the magnets for generating the bias, is covered with a coating.
  • any existing pockets or voids are reliably covered.
  • particles of the magnet or rust can no longer get into the gap of the bearing.
  • the corresponding bearing surface gets through the coating a homogeneous surface, whereby the cleanliness is promoted in the entire fluid bearing.
  • the overlaying of two similar materials can be avoided by the coating in the event of overloading.
  • a runflat property of the machine is also given by means of the present invention.
  • the at least one "magnet” may be a permanent magnet or an electromagnet, a plurality of magnets may be provided, and if multiple magnets are provided all of the magnets may be permanent magnets or may be permanent magnets all magnets can be electromagnets. But it can also be provided both permanent magnets and electromagnets.
  • the advantage is provided that the covered bearing surface with the arranged in the bearing surface magnet does not have to be machined very precisely because any existing bumps are covered by the coating. Even in the case of bearing damage or damage to the coating, the repair of the fluid bearing is simplified. The coating can be exchanged or renewed without much effort.
  • the fluid is a gas, in particular air.
  • the fluid bearing can therefore be an air bearing.
  • a bearing type which is particularly suitable for coordinate measuring machines can be provided.
  • a compressed air system is provided in production environments or workshops anyway, which can also be used as a supply for the air bearings of the machine. In this way, the storage fluid necessary for a hydraulic bearing can be avoided.
  • the fluid is a liquid.
  • the fluid bearing can therefore be a hydraulic bearing.
  • the fluid bearing is designed as a hydraulic bearing.
  • the lubricating film formed in the hydraulic bearing is more suitable for receiving the loads acting on the fluid bearing.
  • the coating also provides a runflat property of such a hydraulic bearing.
  • the at least one magnet of the biasing means is a permanent magnet which is glued into the recess.
  • the magnet is arranged in such a way in the bearing surface, that a surface of the magnet is aligned with the bearing surface. Without a coating then corresponds to the gap between the bearing surfaces of the magnetic gap.
  • the sticking of the permanent magnet in the recess allows a particularly simple fastening of the permanent magnet.
  • a region between the edges of the recess and the permanent magnet can be filled by the adhesive used.
  • first element and the second element is each an element of a workpiece holder of the machine.
  • the workpiece holder may be a turntable.
  • the fluid bearing can be arranged in each area of the machine to support two elements of the machine together.
  • the first element and the second element may also be elements of a workpiece holder of the machine, for example of a turntable. In this way, a highly accurate and wear-free storage of the workpiece holder can be achieved.
  • the machine further comprises a sensor head or a tool head, which is arranged in a machine frame of the machine and mounted relative to a workpiece frame. receiving the machine is movable, and wherein the first element and the second element is in each case an element of the machine frame of the machine.
  • the improved fluid bearing of the machine may also be located in the machine frame having a sensor head or tool head, generally a "working head" of the machine.
  • the working head is moved relative to the workpiece.
  • the improved fluid bearing can be provided.
  • the first element and the second element are thus elements of this machine frame.
  • a portal can be supported on a base of a coordinate measuring machine.
  • a slide can be supported on the gantry in this way, or a quill bearing a sensor head of the coordinate measuring machine to be supported in the carriage.
  • an improved fluid bearing is provided both for supporting two elements of the machine frame of the machine as well as for supporting two elements of the workpiece holder of the machine.
  • the coating is formed from a non-magnetic material.
  • non-magnetic material a material which is generally unaffected by magnetic fields. Any very small attraction or repulsion effects at very high magnetic field strengths are negligible with respect to the term "non-magnetic".
  • Classic such materials may for example be formed from the group of plastics or be a natural material, such as, for example, wood.
  • the use of a non-magnetic material to form the coating offers a possibility of reducing the operating point of the magnetically biased material.
  • th fluid bearing adjust.
  • the coating is first applied to the bearing surface and reduced after application to a certain desired thickness. This can be done, for example, by twisting off the coating.
  • the magnetic gap between the bearing surfaces and thus the biasing force can be adjusted.
  • the magnetic gap can thus be set independently of a gap, for example the air gap, between the bearing surfaces. In this way, for example, the operating point of an air bearing can be set arbitrarily.
  • the coating of a material having a plastic is formed.
  • the material may be a plastic.
  • the plastic may be a thermoplastic.
  • the plastic may also be a duroplastic or even an elastomer.
  • the coating is formed from a material which is a mixture of plastics from a group consisting of a thermoplastic, a thermoset and an elastomer.
  • the coating can be formed of a material having a suitable hardness or strength, but at the same time also causes a certain frictional resistance, so that it is possible in particular that the fluid bearing has emergency running properties. Under certain circumstances, the coating can then serve as a brake pad at the same time.
  • the fluid supply is switched off for braking the fluid supply, in particular the air bearing for braking the air switched off, whereby the bearing surfaces of the first element and the second element move together and the movement is braked to the coating.
  • the coating may be formed of a magnetic material, such as a metal.
  • metal alloys or compounds of plastics and metals are conceivable.
  • the coating has a thermoplastic material.
  • the material may be an acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), a polyamide (PA), polylactate (PLA), polymethyl methacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene (PS), Polyether ether ketone (PEEK), polyvinyl chloride (PVC), polyethylene terephthalate (PET) or a mixture of two or more of the aforementioned thermoplastics.
  • the coating may comprise polyethylene terephthalate (PET), in particular polyethylene terephthalate (PET).
  • PET polyethylene terephthalate
  • PET has the molecular formula C 10 H 8 O 4 and CAS (Chemical Abstracts Service) number 25038-59-9.
  • MPET metallized polyethylene terephthalate
  • this material can provide very good emergency running properties.
  • the coating comprises a thermoplastic fluoropolymer or is formed from a thermoplastic fluoropolymer.
  • the thermoplastic fluoropolymer may in particular be a copolymer of chlorotrifluoroethylene and ethylene (ECTFE).
  • ECTFE may be HALAR®, which is distributed by the Solvay Group, based in Brussels, Belgium.
  • the biasing device comprises more than one magnet, each of the Magnets is designed as a permanent magnet, and wherein each permanent magnet is disposed in each case a recess of the bearing surface.
  • a substantially elongated bearing surface can be equipped with a plurality of small magnets instead of a large magnet in order to provide the most uniform possible magnetic field.
  • the inevitably occurring plurality of recesses does not adversely affect, since they can all be covered by means of the coating.
  • the coating is adhered to the bearing surface.
  • the coating is vapor-deposited, melted or sprayed onto the bearing surface. Furthermore, the coating can be applied to the bearing surface by means of a dip-coating method.
  • the element which has the bearing surface, in which the at least one magnet is arranged in the recess, having element is movable.
  • the element having the coating is movable and the counter element or the other element is then fixed, that is, not movable or movable.
  • the counter-element can extend for a relatively long distance on which then the at least one magnet and the coating having element is moved. In this way, it may be possible to reduce the number of magnets and the total area on which the coating is to be provided.
  • the bearing surface, in which the at least one magnet is arranged in the recess, having fixed elements, which hot does not move absolutely. In this case, then moves the counter element both absolutely and relative to the element having the bearing surface with the coating.
  • both the first element and the second element can be designed to be movable or movable. In this case, then the relative movement between the first element and the second element occur.
  • Fig. 1 shows an embodiment of a machine according to the invention, as
  • Fig. 2 shows an embodiment of a machine according to the invention, as
  • Machine tool is formed
  • 3 shows an embodiment of an improved fluid bearing as may be used in the machine shown in FIG. 2 or FIG. 1, and
  • FIG. 1 is formed
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along a line IV-IV in FIG. 3.
  • Fig. 1 shows a machine 10, which is formed in the illustrated embodiment as a coordinate measuring machine.
  • the coordinate measuring machine 10 has a base 11, on which a workpiece holder schematically indicated by a reference numeral 12 is. Furthermore, a portal 14 is arranged on the base 11. The portal 14 is displaceable relative to the base 11 in the Y direction, as indicated by a double arrow.
  • a carriage 16 is arranged.
  • the carriage 16 is displaceable relative to the portal 14 in the X direction.
  • a sleeve 18 is arranged in the carriage 16.
  • the quill 18 is slidable in the carriage 16 in the Z direction.
  • a scale 20 is provided in the Y direction, a scale 22 in the X direction and a scale 24 in the Z direction.
  • the scales are used to detect or automatically detect the positioning of the portal 14, the carriage 16 and the quill 18, respectively.
  • the construction shown corresponds to the "gantry structure" known from coordinate measuring machines. This serves to move a sensor head 26 three-dimensionally in a measuring space.
  • the sensor head 26 has a probe 28 in the illustrated embodiment and is designed with a tactile sensor.
  • the sensor head 26 may also include an optical sensor.
  • optical and a tactile sensor are also provided.
  • the portal structure shown is movable and to be understood as an example.
  • Other machine frames 13 may also be provided, for example the horizontal arm assembly known from coordinate measuring machines.
  • a control device 32 is provided with which the coordinate measuring machine 10 can be controlled manually or automatically.
  • an operating device 34 is provided to input data into the control device 32 or to control the coordinate measuring machine 10 manually.
  • the complete evaluation of the measurement results can take place in the control device 32, and an indication of the measurement results for a user or another type of output of the measurement results can also be made in the control device 32.
  • an improved fluid bearing may be provided at various locations.
  • the carriage 16 is supported and guided on the portal 14 by means of such a fluid bearing.
  • the carriage 16 then forms a first element 36 and the portal 14 a second element 38.
  • the fluid bearing is provided for supporting the quill 18 in the carriage 16.
  • the portal 14 is supported on the base 11 by means of such a fluid bearing.
  • the workpiece holder 12 is supported on the base 11 by means of such a fluid bearing in order to move the workpiece holder 12 in a translatory and / or rotational manner.
  • the workpiece holder 12 does not necessarily have to be supported on the base 11. Combinations are also conceivable that the workpiece holder 12 is supported on a portion of the portal 14.
  • the first element 36 and the second element 38 can thus form any two elements of the machine frame 13 that supports the sensor head 26 and / or any two elements of the workpiece holder 12 and / or the base 11.
  • Fig. 2 another embodiment of a machine is shown, which may have an improved fluid bearing.
  • the same elements as in Fig. 1 are indicated in Fig. 2 with the same reference numerals and will not be explained again.
  • the machine is designed as a machine tool 40.
  • the machine tool has a tool head 42 which carries a tool head 44.
  • the tool head 42 may be a spindle that carries a milling head.
  • a sensor head 16, as shown in FIG. 1, and a tool head 44, as shown in FIG. 2, are also collectively referred to as “working head” in the context of the present application.
  • the tool head 42 is also supported by a gantry structure as a machine frame 13.
  • the machine frame 13 has a portal 48, a carriage 50 and a sleeve 52.
  • a turntable 54 which carries the workpiece 30.
  • the turntable 54 has a first element 56 and a second element 58 which are rotatable relative to each other. It can be provided, for example, that the second element 58 is fixed and the first element 56 is rotated on the second element 58. In this way, the workpiece 30 can be mounted wear-free and rotated relative to the tool head 42.
  • an improved fluid bearing is provided between the first element 56 and the second element 58 in order to support the first element 56 on the second element 58.
  • two elements of the machine frame 46 that is, the portal 48, the carriage 50 and / or the quill 52 to each other by means of such a fluid bearing can be supported.
  • Fig. 3 shows an embodiment of an improved fluid bearing 61, as may be used in one of the machines in Fig. 1 or Fig. 2.
  • a first element 36, 56 and a second element 38, 58 are supported on each other.
  • the fluid bearing 61 may be an air bearing.
  • a recess 62 is formed in the second element 38, 58, in which a magnet 64 is arranged, which is designed as a permanent magnet.
  • the recess 62 is formed in a bearing surface 68 of the second element 38, 58.
  • the recesses 62 and the magnet 64 may also be arranged in the first element 36, 56.
  • the arrangement in the second element 38, 58 is currently only to be understood as an example.
  • a first bearing surface 66 of the first element 36, 56 and a second bearing surface 68 of the second element 38, 58 oppose and can form a bearing gap 82 between them.
  • the fluid bearing 61 per se is thus provided by the opposing first bearing surface 66 and second bearing surface 68, between which a fluid 81 can be introduced.
  • the fluid 81 is in particular air, but it can also be another gas or a liquid, for example a hydraulic oil.
  • the fluid 81 is filled or injected under a certain pressure between the first bearing surface 66 and the second bearing surface 68. As a result, the bearing gap 82 is formed. The fluid 81 then flows through the bearing gap 82.
  • the air bearing 61 between the first element 36, 56 and the second element 38, 58 provided.
  • the fluid bearing 61 is thus provided between the first bearing surface 66 and the second bearing surface 68 by the bearing gap 82 through which the fluid 81 flows.
  • the first element 36, 56 is shown schematically with dashed lines. Furthermore, the spacing of the first bearing surface 66 and the second bearing surface 68 in their dimension is merely to be understood as an example and chosen for illustration purposes.
  • a coating 70 is formed on the second bearing surface 68.
  • the coating 70 is formed from a plastic, preferably a thermoplastic, preferably polyethylene terephthalate (PET).
  • PET polyethylene terephthalate
  • a thickness 84 of the coating 70 thus determines a difference between a magnetic gap 80 of the fluid bearing 61 and a bearing gap 82 of the fluid bearing 61.
  • the bearing gap 82 is formed between a surface 74 of the coating 70 and the first bearing surface 36, 56.
  • the magnetic gap extends between the first bearing surface 66 and the second bearing surface 68.
  • a biasing device 69 which is formed from the at least one magnet 64 to adjust the biasing force by varying the thickness 84 of the coating 70
  • fluid openings 86 may be provided in the first element 36, 56, for example, to introduce the fluid 81 into the bearing gap 82.
  • a thickness 84 of the coating 70 may be for example 0, 1 mm to 5 mm, in particular 0.2 mm to 2 mm, in particular 0.3 mm to 0.5 mm.
  • first member 36, 56 and the second member 38, 58 relative to each other perform a sliding movement, such as indicated by a double arrow 76.
  • the movement can be carried out without wear, the elements 36, 56, 38, 58 are securely supported and guided each other.
  • the second, the magnet 64 having element 38, 58 is fixed, that is, absolutely does not move, and the first element 36, 56 is moved, that is, both absolute and relative moved to the second element 38, 58.
  • this can also be carried out the other way round, that is, the second element 38, 58 moves and the first element 36, 56 is fixed.
  • both the first element 36, 56 and the second element 38, 58 execute a movement in an absolute coordinate system and, moreover, also move relative to one another.
  • FIG. 4 shows a cross-sectional view IV-IV in FIG. 3.
  • the magnet 64 is glued in the recess 62 by means of an adhesive 78. In this way, the magnet 64 can be particularly well secured in the recess 62 and any space between the magnet 64 and the second element 38, 58 existing space can be filled by means of the adhesive 78. However, a flush termination of the adhesive 78 with the magnet 64 and the second element 38, 58 is no longer necessary due to the applied coating 70. The quality of the fluid bearing 61 thus depends only on the coating surface 74 of the coating 70.

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Maschine (10, 40) zum Vermessen oder Bearbeiten von Werkstücken, insbesondere Koordinatenmessgerät (10), mit einem ersten Element (36, 56) und einem zweiten Element (38, 58), wobei das erste Element (36, 56) eine erste Lagerfläche (66) aufweist und das zweite Element (38, 58) eine zweite Lagerfläche (68) aufweist, wobei die erste Lagerfläche (66) und die zweite Lagerfläche (68) mittels eines zwischen die erste Lagerfläche (66) und die zweite Lagerfläche (68) einbringbaren Fluids (81) aneinander abstützbar sind, wobei das erste Element (36, 56) und das zweite Element (38, 58) entlang der ersten Lagerfläche (66) und der zweiten Lagerfläche (68) relativ zueinander gleitend bewegbar sind, und wobei die Maschine (10, 40) des Weiteren eine Vorspanneinrichtung (69) zum Vorspannen des Fluidlagers (61) aufweist. Des Weiteren ist die Vorspanneinrichtung (69) durch mindestens einen Magneten (64) gebildet, der in einer Aussparung (62) in einer der Lagerflächen (66) angeordnet ist, und wobei diejenige Lagerfläche (66) der ersten (66) und der zweiten (68) Lagerfläche, in der der mindestens eine Magnet (64) in einer Aussparung (62) angeordnet ist, eine die Aussparung (62) und den mindestens einen Magneten (64) bedeckende Beschichtung (70) aufweist.

Description

Maschine mit verbessertem vorgespannten Fluidlager
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Maschine zum Vermessen oder Bearbeiten von Werkstücken, insbesondere ein Koordinatenmessgerät, mit einem ersten Element und einem zweiten Element, wobei das erste Element eine erste Lagerfläche aufweist und das zweite Element eine zweite Lagerfläche aufweist, wobei die erste Lagerfläche und die zweite Lagerfläche mittels eines zwischen die erste Lagerfläche und die zweite Lagerfläche einbringbaren Fluids aneinander abstützbar sind oder abgestützt sind, wobei das erste Element und das zweite Element entlang der ersten Lagerfläche und der zweiten Lagerfläche relativ zueinander gleitend bewegbar sind, und wobei die Maschine des Weiteren eine Vorspanneinrichtung zum Vorspannen des Fluidlagers aufweist. [0002] Eine derartige Maschine ist beispielsweise aus der Druckschrift DE 2829715 AI bekannt.
[0003] Koordinatenmessgeräte sind im Stand der Technik allgemein bekannt. Ein Koordinatenmessgerät ist eine Maschine mit einem Messkopf, der relativ zu einem Messobjekt in einem Messvolumen verfahren werden kann. Der Messkopf wird in eine definierte Position relativ zu einem Messpunkt an dem Messobjekt gebracht. Bei taktilen Koordinatenmessgeräten wird der Messpunkt beispielsweise mit einem am Messkopf angeordneten Taststift angetastet. Anschließend lassen sich Raumkoordinaten des Messpunktes anhand der bekannten Stellung des Messkopfes im Messvolumen bestimmen. Wenn man an einem Messobjekt die Raumkoordinaten von mehreren definierten Messpunkten bestimmt, lassen sich außerdem geometrische Abmessungen oder sogar die Raumform des Messobjektes bestimmen. Sie dienen dazu, beispielsweise im Rahmen einer Qualitätssicherung Werkstücke zu überprüfen oder die Geometrie eines Werkstücks vollständig im Rahmen eines sogenannten "Reverse Engineering" zu ermitteln. Darüber hinaus sind vielfältige weitere Anwendungsmöglichkeiten denkbar.
[0004] In derartigen Koordinatenmessgeräten können verschiedene Arten von Sensoren zur Anwendung kommen, um die Koordinaten eines zu vermessenden Werkstücks zu erfassen. Beispielsweise sind hierzu taktil messende Sensoren bekannt, wie sie beispielsweise von der Anmelderin unter der Produktbezeichnung "VAST", "VAST XT" oder "VAST XXT" vertrieben werden. Hierbei wird die Oberfläche des zu vermessenden Werkstücks mit einem Taststift angetastet, dessen Koordinaten im Messraum ständig bekannt sind. Ein derartiger Taststift kann auch entlang der Oberfläche eines Werkstücks bewegt werden, so dass in einem solchen Messvorgang im Rahmen eines sogenannten "Scanning- Verfahrens" eine Vielzahl von Messpunkten in festgelegten zeitlichen Abständen erfasst werden kann.
[0005] Darüber hinaus ist es bekannt, optische Sensoren einzusetzen, die ein berührungsloses Erfassen der Koordinaten eines Werkstücks ermöglichen. Ein Beispiel für einen derartigen optischen Sensor ist der unter der Produktbezeichnung "ViScan" von der Anmelderin vertriebene optische Sensor.
[0006] Die Sensoren können dann in verschiedenen Arten von Messaufbau- ten verwendet werden. Ein Beispiel für einen solchen Messaufbau ist das Produkt "O- INSPECT" der Anmelderin. Bei einem derartigen Gerät finden sowohl ein optischer Sensor als auch ein taktiler Sensor Anwendung, um verschiedene Prüfaufgaben an einer Maschine und idealerweise mit einer einzigen Aufspannung eines zu vermessenden Werkstücks durchzuführen. Auf diese Weise lassen sich einfach sämtliche Prüfaufgaben beispielsweise in der Medizintechnik, der Kunststofftechnik, der Elektronik und der Feinmechanik durchführen. Selbstverständlich sind darüber hinaus auch verschiedene andere Aufbauten denkbar.
[0007] Klassischerweise ist der Sensorkopf mit einem Trägersystem bzw. Maschinengestell verbunden, welches das Sensorsystem stützt und bewegt. Im Stand der Technik sind verschiedene Trägersysteme bekannt, beispielsweise Portalsysteme, Ständer-, Horizontalarm- und Armsysteme, alle Arten von Robotersystemen und letztlich geschlossene CT- Systeme bei mit Röntgenstrahlen arbeitenden Sensorsystemen. Die Trägersysteme können dabei des Weiteren Systemkomponenten aufweisen, die ein möglichst flexibles Positionieren des Sensorkopfs ermöglichen. Ein Beispiel hierfür ist das unter der Bezeichnung "RDS" vertriebene Dreh-Schwenk-Gelenk der Anmelderin. Darüber hinaus können verschiedene Adapter vorgesehen sein, um die unterschiedlichen Systemkomponenten des Trägersystems untereinander und mit dem Sensorsystem zu verbinden.
[0008] Wenngleich die vorliegende Erfindung bevorzugt bei Koordinaten- messgeräten zum Einsatz kommt, kann sie auch bei Werkzeugmaschinen und anderen Maschinen verwendet werden, bei denen ein Maschinenkopf mit hoher Genauigkeit relativ zu einem Werkstück oder dergleichen bewegt werden soll. [0009] Sowohl Werkzeugmaschinen als auch Koordinatenmessgeräte besitzen einen verfahrbaren Arbeitskopf. Bei einem Koordinatenmessgerät, das nachfolgend exemplarisch zugrunde gelegt wird, ist der Kopf häufig am unteren freien Ende einer vertikal angeordneten Pinole befestigt. Die Pinole ist verfahrbar, so dass der Messkopf senkrecht zu einem Messtisch verfahren werden kann. Der Messtisch dient zur Aufnahme eines Messobjekts. Die Pinole ist ihrerseits an einem Querträger eines Portals angeordnet, und sie kann an dem Querträger in einer ersten Horizontalrichtung mittels eines Schlittens verfahren werden. Das Portal kann zusammen mit der Pinole in einer zweiten Horizontalrichtung verfahren werden, so dass der Messkopf insgesamt in drei zueinander senkrechten Raumrichtungen verfahren werden kann. Dabei bilden die Pinole, der Schlitten und das Portal ein Maschinengestell. Die maximalen Verfahrwege des Messkopfes entlang der drei Bewegungsrichtungen bestimmen ein Messvolumen, innerhalb dessen Raumkoordinaten an einem Messobjekt bestimmt werden können.
[0010] In ähnlicher Weise können Werkzeugmaschinen aufgebaut sein. Diese besitzen als Arbeitskopf typischerweise eine Spindel mit einem Werkzeugträger, der zur Bearbeitung eines Werkstücks verfahren wird.
[0011] Bei solchen Maschinengestellen kann vorgesehen sein, dass beispielsweise die Pinole mit ihren Führungsflächen zwischen Luftlagern gleitet, die an dem als Führungskörper dienenden Schlitten angeordnet sind, der wiederum an dem Portal beweglich gelagert ist. Die Führungskörper können aus Aluminium, Granit, Stahl, Al203-Keramik oder Siliziumkarbid gebildet sein. All diese Materialien bieten einerseits eine hohe Steifigkeit, was für die Führungsgenauigkeit des Maschinengestells von Vorteil ist. Nachteilig ist andererseits, dass die Oberflächen der Materialien sehr aufwändig bearbeitet werden müssen, da Führungsflächen für Luftlager hohe Anforderungen an die Ebenheit, Rautiefe und Dichtheit der Oberfläche stellen. [0012] In ähnlicher Weise können Werkzeugmaschinen aufgebaut sein. Diese besitzen als Arbeitskopf typischerweise eine Spindel mit einem Werkzeugträger, der zur Bearbeitung eines Werkstücks verfahren wird.
[0013] Selbstverständlich kann nicht nur das sensorkopfseitige Maschinengestell einer Maschine mit derartigen Lagern versehen sein. Auch eine Werkstückaufnahme einer Maschine kann etwa Luftlager aufweisen, beispielsweise wenn das Werkstück auf einem Drehtisch als Werkstückaufnahme angeordnet ist. Eine solcher Drehtisch wird bespielweise in dem Messgerät "PRISMO® Ultra mit RT-AB" der Anmelderin genutzt.
[0014] Neben Luftlagern sind auch sogenannte Hydrolager bekannt, die als Fluid eine Flüssigkeit anstatt von Luft verwenden. Mittels der Flüssigkeit wird dann ein Schmierfilm gebildet, auf dem zwei Elemente sich relativ zueinander gleitend bewegen können. Unter dem Begriff "Fluidlager" werden im Rahmen der vorliegenden Anmeldung sowohl Luftlager, also aerostatische oder aerodynamische Lager, als auch Hydrolager, also hydrostatische oder hydrodynamische Lager, verstanden.
[0015] Die Druckschrift DE 34 41 426 AI beschreibt ein Koordinatenmess- gerät in Portalbauweise, das Luftlager aufweist. Es ist vorgesehen, im Betrieb Druckluft von einer Druckluftquelle über ein Rohr und eine Drosselbohrung in die Luftlager einzublasen. Dabei strömt die Druckluft zwischen den zueinander gelagerten Bauteilen hindurch und bildet infolge ihrer Druckwirkung zwischen den Bauteilen einen Hohlraum in Form eines Spalts. Ist diese Lagerung gegeben, kann das Portal verschoben werden, so dass ein an dem Portal angeordneter Messkopf zu einem Messobjekt verfahren werden kann.
[0016] Typischerweise werden Luftlager im Betrieb einer Maschine stets mit Druckluft versorgt, so dass der Kopf zum Vermessen eines Messobjekts oder zum Bearbeiten eines Werkstücks verfahren werden kann. Während Standzeiten der Maschine werden die Luftlager weiterhin mit Druckluft versorgt, um Schäden zu verhindern, die auftreten könnten, wenn die Flächen der Luftlager aufeinander abgesenkt werden. Bei hohen Standzeiten ergibt sich der Nachteil, dass Messeinrichtungen durch von der ständig strömenden Druckluft transportierte Partikel verschmutzt werden können. Dies erfolgt insbesondere an Stoßstellen mehrteiliger Messeinrichtungen.
[0017] Ein vollständiges Abschalten der Maschine während Standzeiten führt dazu, dass die Maschine für den erneuten Betrieb angeschaltet werden muss. Dies führt zu einer Reihe von Initialisierungsmaßnahmen. Zunächst müssen die Luftlager ausreichend mit Druckluft versorgt werden. Anschließend muss eine aktuelle Position des Kopfs für eine Steuerung bestimmt werden. Zudem muss die Steuerung an aktuelle thermische Gegebenheiten der Maschine angepasst werden. Derartige Initialisierungsmaßnahmen führen zu einem hohen Zeitaufwand, welcher die Standzeit der Maschine erhöht und dadurch eine Verfügbarkeit der Maschine senkt.
[0018] Weitere Beispiele für Maschinen mit Fluidlagern sind etwa in den Druckschriften DE 10 2010 006 297 AI und DE 10 2006 022 501 AI der Anmelderin gezeigt.
[0019] Eine spezielle Ausführungsform von Fluidlagern sind vorgespannte Fluidlager. Beispielsweise können die zwei mittels des Fluidlagers aneinander abgestützten Elemente mittels eines Magnetfeldes aufeinander zu vorgespannt werden, um den zwischen Elementen entstehenden Spalt gezielt einzustellen. Auch eine genauere Positionierung der Elemente relativ zueinander und ein ruhigerer Lauf der Elemente kann so ermöglicht werden.
[0020] Eine solches vorgespanntes Fluidlager ist beispielsweise in der eingangs genannten Druckschrift DE 2829715 AI oder der Druckschrift DE 40 06 853 AI beschrieben. [0021] Insbesondere Luftlager sind sehr empfindlich gegen lose Partikel in dem Luftlagerspalt, da hierdurch das Lager geschädigt wird. Bei magnetisch vorgespannten Luftlagern wird dieses Problem durch das Magnetfeld noch verstärkt, da das Magnetfeld kleine magnetische Schmutzpartikel, insbesondere ferromagnetische Schmutzpartikel, anzieht und so dem Reinigungseffekt durch die ausströmende Luft entgegengewirkt. Besonders kritisch ist auch eine Verunreinigung durch die Magnete selbst, da diese meist aus gesintertem, porösem Material bestehen. Häufig sind die Werkstoffe der Magnete rostempfindlich, so dass eine durch Luftfeuchtigkeit hervorgerufene Oxidation der Magnetoberfläche zu einer Partikelbildung führt und die Partikel dann in den Luftlagerspalt gelangen.
[0022] Magnete können bei entsprechender, häufig großflächiger Auslegung große Kräfte erzeugen. Große Kräfte innerhalb eines bewegten Maschinengestells führen allerdings häufig zu einer unerwünschten Verformung des Maschinengestells, worunter die Genauigkeit der Maschine leidet. Bei Luftlagern ist der Luftlagerspalt sehr klein. Fluchtet eine Oberfläche eines Magneten mit einer Lagerfläche eines Elements, das durch das Luftlager abgestützt wird, entspricht der Luftlagerspalt des Luftlagers dem Magnetspalt zwischen den Elementen. Ein kleiner Luftlagerspalt erzeugt somit überproportional große Magnetkräfte. Soll der Magnetspalt vergrößert werden, ohne den Luftlagerspalt zu vergrößern, muss der Magnet hinter die Lagerfläche des entsprechenden Elements zurückgesetzt angeordnet werden. Dies ist jedoch sehr aufwändig und hat den Nachteil der Taschenbildung auf der Lagerfläche. Kleinere Magneten sind häufig nicht erwünscht, da die Vorspannkräfte möglichst flächig wirken sollen. Werden Magnete in der Lagerfläche angeordnet entstehen leicht kleine Taschen oder Spalten auf der Lagerfläche, zum Beispiel durch nicht vollständig gefüllte Spalte zwischen dem Magnet und der Lagerfläche oder Lunker in dem Magnetmaterial. In diesen Taschen oder Spalten kann sich mit der Zeit Schmutz ablagern, der sich dann unvorhersehbar löst und in den Luftlagerspalt gelangt. Dies führt dann zu einem vorzeitigen Ausfall des Luftlagers.
[0023] Magnetisch vorgespannte Luftlager erfordern, dass das bewegte Lagerteil und dessen Gegenlager aus einem ferromagnetischen Werkstoff gefertigt sind, da die magnetische Flussführung in diesen Bauteilen erfolgt. Bei einer Lagerüberlastung kann es dann leicht zum Kontakt und Relativbewegung zweier gleichartiger Lagermaterialien kommen, wodurch das Lageraufgrund von Kaltverschweißung sehr schnell zum Fressen neigt. Im Fall eines plötzlichen Luftausfalls an der Maschine ist es zudem wünschenswert, wenn die Maschine Notlaufeigenschaften aufweist.
[0024] Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Maschine mit einem verbesserten vorgespannten Fluidlager bereitzustellen.
[0025] Daher wird vorgeschlagen, die eingangs genannte Maschine dahingehend weiterzubilden, dass die Vorspanneinrichtung durch mindestens einen Magneten gebildet ist, der in einer Aussparung in einer der Lagerflächen angeordnet ist, und wobei diejenige Lagerfläche der ersten und der zweiten Lagerfläche, in der der mindestens eine Magnet in einer Aussparung angeordnet ist, eine die Aussparung und den mindestens einen Magneten bedeckende Beschichtung aufweist.
[0026] Erfindungsgemäß wird ein Fluidlager somit dadurch verbessert, dass derjenige Teil des Fluidlagers, der die Magnete zur Erzeugung der Vorspannung aufweist, mit einer Beschichtung bedeckt wird. Dadurch werden eventuell vorhandene Taschen oder Lunker zuverlässig abgedeckt. Auch können Partikel des Magneten oder Rost nicht mehr in den Spalt des Lagers gelangen. Die entsprechende Lagerfläche bekommt durch die Beschichtung eine homogene Oberfläche, wodurch die Sauberkeit im gesamten Fluidlager gefördert wird. Zudem kann durch die Beschichtung im Überlastungsfall ein Aufeinanderreiben zweier gleichartiger Werkstoffe vermieden werden. Somit ist auch eine Notlaufeigenschaft der Maschine mittels der vorliegenden Erfindung gegeben.
[0027] Der mindestens eine„Magnet" kann ein Permanentmagnet oder um ein Elektromagnet sein. Es können mehrere Magnete vorgesehen sein. Wenn mehrere Magnete vorgesehen sind, können alle Magnete Permanentmagnete sein oder es können alle Magnete Elektromagnete sein. Es können aber auch sowohl Permanentmagnete als auch Elektromagnete vorgesehen sein.
[0028] Zudem wird der Vorteil bereitgestellt, dass die abgedeckte Lagerfläche mit dem in der Lagerfläche angeordneten Magneten nicht höchstgenau bearbeitet werden muss, da eventuell vorhandene Unebenheiten durch die Beschichtung abgedeckt werden. Auch im Falle eines Lagerschadens bzw. einer Beschädigung der Beschichtung vereinfacht sich die Reparatur des Fluidlagers. Die Beschichtung kann ohne großen Aufwand getauscht bzw. erneuert werden.
[0029] Die eingangs gestellte Aufgabe wird daher vollkommen gelöst.
[0030] In einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Fluid ein Gas, insbesondere Luft, ist. Das Fluidlager kann also ein Luftlager sein.
[0031] Mittels eines Luftlagers kann eine insbesondere für Koordinaten- messgeräte besonders geeignete Lagerart bereitgestellt werden. Insbesondere ist in Fertigungsumgebungen bzw. Werkhallen ohnehin ein Druckluftsystem vorgesehen, das auch als Zufuhr für die Luftlager der Maschine verwendet werden kann. Auf diese Weise kann die für ein Hydrolager notwendige Lagerflüssigkeit vermieden werden.
[0032] Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Fluid eine Flüssigkeit ist. Das Fluidlager kann also ein Hydrolager sein.
[0033] Unter Umständen kann es je nach Anwendungsfall sinnvoll sein, dass das Fluidlager als Hydrolager ausgebildet ist. Unter Umständen ist der in dem Hydrolager gebildete Schmierfilm eher zur Aufnahme der auf das Fluidlager wirkenden Belastungen geeignet. Im Falle eines Schmierfilmabrisses in einem solchen Hydrolager stellt die Beschichtung des Weiteren auch eine Notlaufeigenschaft eines solchen Hydrolagers bereit. [0034] In einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der mindestens eine Magnet der Vorspanneinrichtung ein Permanentmagnet ist, der in die Aussparung eingeklebt ist.
[0035] Auf diese Weise kann besonders einfach eine magnetische Vorspanneinrichtung bereitgestellt werden. Insbesondere wird der Magnet dabei derart in der Lagerfläche angeordnet, dass eine Oberfläche des Magneten mit der Lagerfläche fluchtet. Ohne eine Beschichtung entspricht dann der Spalt zwischen den Lagerflächen dem Magnetspalt. Das Einkleben des Permanentmagneten in die Aussparung ermöglicht ein besonders einfaches Befestigen des Permanentmagneten. Dabei kann insbesondere ein Bereich zwischen den Rändern der Aussparung und dem Permanentmagnet durch den verwendeten Klebstoff gefüllt werden.
[0036] In einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das erste Element und das zweite Element jeweils ein Element einer Werkstückaufnahme der Maschine ist.
[0037] Insbesondere kann es sich bei der Werkstückaufnahme um einen Drehtisch handeln.
[0038] Grundsätzlich kann das Fluidlager in jedem Bereich der Maschine angeordnet sein, um zwei Elemente der Maschine aneinander abzustützen. So können das erste Element und das zweite Element auch Elemente einer Werkstückaufnahme der Maschine sein, beispielsweise von einem Drehtisch. Auf diese Weise kann eine höchst genaue und verschleißfreie Lagerung der Werkstückaufnahme erzielt werden.
[0039] In einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Maschine des Weiteren einen Sensorkopf oder einen Werkzeugkopf aufweist, der in einem Maschinengestell der Maschine angeordnet und relativ zu einer Werkstück- aufnähme der Maschine bewegbar ist, und wobei das erste Element und das zweite Element jeweils ein Element des Maschinengestells der Maschine ist.
[0040] Entsprechend kann das verbesserte Fluidlager der Maschine auch in dem einen Sensorkopf oder Werkzeugkopf, allgemein einen "Arbeitskopf" der Maschine, aufweisenden Maschinengestell angeordnet sein. Mittels des Maschinengestells wird der Arbeitskopf relativ zu dem Werkstück bewegt. Um die diese Bewegung ermöglichenden Elemente des Maschinengestells aneinander abzustützen, kann das verbesserte Fluidlager vorgesehen sein. Das erste Element und das zweite Element sind somit Elemente dieses Maschinengestells. Beispielsweise kann derart ein Portal auf einer Basis eines Koordinatenmessgeräts abgestützt sein. Beispielsweise kann aber auch ein Schlitten derart auf dem Portal abgestützt sein oder aber eine einen Sensorkopf des Koordinatenmessgeräts tragende Pinole in dem Schlitten abgestützt sein.
[0041] Des Weiteren kann selbstverständlich vorgesehen sein, dass bei der Maschine ein verbessertes Fluidlager sowohl zum Abstützen zweier Elemente des Maschinengestells der Maschine als auch zum Abstützen zweier Elemente der Werkstückaufnahme der Maschine vorgesehen ist.
[0042] In einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Be- schichtung aus einem unmagnetischen Material gebildet ist.
[0043] Unter einem "unmagnetischen Material" wird dabei ein Werkstoff verstanden, der im Allgemeinen unbeeinflussbar durch magnetische Felder ist. Eventuelle sehr geringe Anziehungs- oder Abstoßungseffekte bei sehr hohen Magnetfeldstärken sind dabei bezüglich der Bezeichnung "unmagnetisch" zu vernachlässigen. Klassische derartige Materialien können beispielsweise aus der Gruppe der Kunststoffe gebildet sein oder aber ein natürlicher Werkstoff sein, bspw. etwa Holz.
[0044] Die Verwendung eines unmagnetischen Materials zur Bildung der Beschichtung bietet eine Möglichkeit, den Arbeitspunkt des magnetisch vorgespann- ten Fluidlagers einzustellen. Dabei wird zunächst die Beschichtung auf die Lagerfläche aufgetragen und nach dem Aufbringen auf eine bestimmte gewünschte Dicke verringert. Dies kann beispielsweise durch Abdrehen der Beschichtung erfolgen. Durch eine entsprechende Wahl der Dicke der Beschichtung kann der Magnetspalt zwischen den Lagerflächen und damit die Vorspannkraft eingestellt werden. Der Magnetspalt kann somit unabhängig von einem Spalt, beispielsweise dem Luftspalt, zwischen den Lagerflächen eingestellt werden. Auf diese Weise lässt sich beispielsweise der Arbeitspunkt eines Luftlagers beliebig einstellen.
[0045] In einer weiteren Ausführungsform kann etwa vorgesehen sein, dass die Beschichtung aus einem Material, das einen Kunststoff aufweist, gebildet ist. Insbesondere kann das Material ein Kunststoff sein.
[0046] Insbesondere kann es sich bei dem Kunststoff um einen thermoplastischen Kunststoff handeln. Grundsätzlich kann es sich bei dem Kunststoff aber auch um ein Duroplast oder sogar ein Elastomer handeln. Auch kann vorgesehen sein, dass die Beschichtung aus einem Material gebildet ist, das eine Mischung von Kunststoffen aus einer Gruppe bestehend aus einem Thermoplast, einem Duroplast und einem Elastomer ist.
[0047] Auf diese Weise kann die Beschichtung aus einem Material gebildet werden, das eine geeignete Härte bzw. Festigkeit aufweist, gleichzeitig aber auch einen gewissen Reibungswiderstand hervorruft, so dass es insbesondere möglich wird, dass das Fluidlager Notlaufeigenschaften aufweist. Unter Umständen kann die Beschichtung dann auch gleichzeitig als Bremsbelag dienen. Dabei wird dem Fluidlager zum Bremsen die Fluidzufuhr abgeschaltet, insbesondere dem Luftlager zum Bremsen die Luft abgeschaltet, wodurch die Lagerflächen des ersten Elements und des zweiten Elements zusammenfahren und die Bewegung auf die Beschichtung gebremst wird. [0048] Statt den voranstehend genannten unmagnetischen Materialien kann die Beschichtung aber aus einem magnetischen Material gebildet sein, etwa aus einem Metall. Selbstverständlich sind auch Metalllegierungen oder Verbindungen von Kunststoffen und Metallen denkbar.
[0049] Besonders vorteilhaft weist die Beschichtung jedoch einen thermoplastischen Kunststoff auf. Beispielsweise kann das Material ein Acrylnitril-Butadien- Styrol (ABS), ein Polyamid (PA), Polylactat (PLA), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polycarbonat (PC), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polystyrol (PS), Polyether- etherketon (PEEK), Polyvinylchlorid (PVC), Polyethylenterephthalat (PET) oder eine Mischung zweier oder mehrerer der vorgenannten thermoplastischen Kunststoffe aufweisen. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, dass die Beschichtung Polyethylenterephthalat (PET) aufweist, insbesondere aus Polyethylenterephthalat (PET) gebildet ist. Polyethylenterephthalat (PET) hat die Summenformel C10H8O4 und die CAS(Chemical Abstracts Service)-Nummer 25038-59-9.
[0050] Auch ein metallisiertes Polyethylenterephthalat (MPET) kann verwendet werden.
[0051] Insbesondere aufgrund seines relativ geringen Reibungsbeiwerts kann dieser Werkstoff sehr gute Notlaufeigenschaften bereitstellen.
[0052] Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Beschichtung ein thermoplastisches Fluorpolymer aufweist oder aus einem thermoplastischen Fluorpolymer gebildet ist Bei dem thermoplastischen Fluorpolymer kann es sich insbesondere um ein Copolymer von Chlortrifluorethylen und Ethylen (ECTFE) handeln. Insbesondere kann es sich bei dem ECTFE um HALAR® handeln, dass von der Konzerngruppe Solvay mit Sitz in Brüssel, Belgien vertrieben wird.
[0053] In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Vorspann einrichtung mehr als einen Magneten aufweist, wobei jeder der Magnete als Permanentmagnet ausgebildet ist, und wobei jeder Permanentmagnet in jeweils einer Aussparung der Lagerfläche angeordnet ist.
[0054] Auf diese Weise kann eine sich im Wesentlichen länglich erstreckende Lagerfläche anstatt mit einem Großmagneten mit mehreren Kleinmagneten bestückt sein, um ein möglichst gleichmäßiges Magnetfeld bereitzustellen. Die dabei zwangsläufig auftretende Vielzahl von Aussparungen wirkt sich nicht nachteilig aus, da diese allesamt mittels der Beschichtung abgedeckt werden können.
[0055] In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Beschichtung auf die Lagerfläche aufgeklebt.
[0056] Dies ermöglicht es, die Beschichtung bereits vorzufertigen und dann in einem weiteren Arbeitsgang auf die Lagerfläche aufzukleben. Auch ein Wechseln der Beschichtung ist auf diese Weise sehr einfach möglich, da lediglich die alte Beschichtung abgelöst und eine neue Beschichtung aufgeklebt werden muss.
[0057] Des Weiteren kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Beschichtung auf die Lagerfläche aufgedampft, aufgeschmolzen oder aufgesprüht ist. Des Weiteren kann die Beschichtung mittels eines Tauchlackierungsverfahrens auf die Lagerfläche aufgebracht sein.
[0058] Auf diese Weise kann ein besonders feiner, gleichmäßiger Auftrag der Beschichtung auf die Lagerfläche bereitgestellt werden. Auch wird es so möglich, die Beschichtung in einem Arbeitsgang bereits in der gewünschten Dicke aufzubringen.
[0059] In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das diejenige Lagerfläche, in der der mindestens eine Magnet in der Aussparung angeordnet ist, aufweisende Element bewegbar ist. [0060] Somit ist das die Beschichtung aufweisende Element bewegbar und das Gegenelement bzw. das andere Element ist dann fest, das heißt, nicht verfahrbar bzw. bewegbar ausgebildet. Auf diese Weise kann beispielsweise das Gegenelement sich über eine relativ große Strecke längserstrecken, auf der dann das den mindestens einen Magnet und die Beschichtung aufweisende Element verfahren wird. Auf diese Weise kann möglicherweise die Anzahl der Magnete und die Gesamtfläche, auf der die Beschichtung vorzusehen ist, verringert werden.
[0061] Grundsätzlich kann jedoch auch vorgesehen sein, dass diejenige Lagerfläche, in der der mindestens eine Magnet in der Aussparung angeordnet ist, aufweisende Elemente feststeht, das heiß sich nicht absolut bewegt. In diesem Fall bewegt sich dann das Gegenelement sowohl absolut als auch relativ zu demjenigen Element, das die Lagerfläche mit der Beschichtung aufweist.
[0062] Selbstverständlich können auch sowohl das erste Element als auch das zweite Element bewegbar bzw. verfahrbar ausgebildet sein. Dabei kann dann die relative Bewegung zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element eintreten.
[0063] Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
[0064] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Maschine, die als
Koordinatenmessgerät ausgebildet ist,
Fig. 2 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Maschine, die als
Werkzeugmaschine ausgebildet ist, Fig. 3 eine Ausführungsform eines verbesserten Fluidlagers, wie es in der in Fig. 2 oder Fig. 1 dargestellten Maschine zum Einsatz kommen kann, und
Fig. 4 eine Querschnittsansicht entlang einer Linie IV-IV in Fig. 3.
[0065] Fig. 1 zeigt eine Maschine 10, die in der dargestellten Ausführungsform als Koordinatenmessgerät ausgebildet ist.
[0066] Das Koordinatenmessgerät 10 weist eine Basis 11 auf, auf der eine Werkstückaufnahme schematisch angedeutet mit einem Bezugszeichen 12 gekennzeichnet ist. Des Weiteren ist auf der Basis 11 ein Portal 14 angeordnet. Das Portal 14 ist relativ zu der Basis 11 in Y-Richtung verschiebbar, wie mit einem Doppelpfeil angedeutet ist.
[0067] An dem Portal 14 ist ein Schlitten 16 angeordnet. Der Schlitten 16 ist relativ zu dem Portal 14 in X-Richtung verschiebbar. In dem Schlitten 16 wiederum ist eine Pinole 18 angeordnet. Die Pinole 18 ist in dem Schlitten 16 in Z-Richtung verschiebbar.
[0068] In Y-Richtung ist eine Skala 20, in X-Richtung eine Skala 22 und in Z-Richtung eine Skala 24 vorgesehen. Die Skalen dienen dazu, die Positionierung des Portals 14, des Schlittens 16 bzw. der Pinole 18 zu erkennen bzw. automatisch zu erfassen.
[0069] Der dargestellte Aufbau entspricht dem von Koordinatenmessgeräten bekannten "Portalaufbau". Dieser dient dazu, einen Sensorkopf 26 dreidimensional in einem Messraum zu bewegen. Der Sensorkopf 26 weist in der dargestellten Ausführungsform einen Tastkopf 28 auf und ist mit einem taktilen Sensor ausgestaltet. Selbstverständlich kann der Sensorkopf 26 jedoch auch einen optischen Sensor aufweisen. Des Weiteren kann in den Sensorkopf 26 selbstverständlich sowohl ein optischer als auch ein taktiler Sensor vorgesehen sein. Der dargestellte Portalaufbau ist beweglich und beispielhaft zu verstehen. Auch andere Maschinengestelle 13 können vorgesehen sein, beispielsweise der von Koordinatenmessgeräten bekannte Horizontalarmaufbau. Mittels des Sensorkopfs 26 wird ein Werkstück 30 vermessen, das auf der Werkstückaufnahme 12 angeordnet ist.
[0070] Zum Steuern des Koordinatenmessgeräts 10 ist eine Steuerungseinrichtung 32 vorgesehen, mit der das Koordinatenmessgerät 10 manuell oder automatisch gesteuert werden kann. Zur Benutzereingabe ist eine Bedieneinrichtung 34 vorgesehen, um Daten in die Steuerungseinrichtung 32 einzugeben oder aber das Koordinatenmessgerät 10 manuell zu steuern. In der Steuerungseinrichtung 32 kann des Weiteren die vollständige Auswertung der Messergebnisse erfolgen, auch kann in der Steuerungseinrichtung 32 eine Anzeige der Messergebnisse für einen Nutzer oder eine andersartige Ausgabe der Messergebnisse erfolgen.
[0071] In dem dargestellten Koordinatenmessgerät 10 kann an verschiedenen Stellen ein verbessertes Fluidlager vorgesehen sein. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Schlitten 16 auf dem Portal 14 mittels eines solchen Fluidlagers abgestützt und geführt ist. In diesem Fall bildet dann der Schlitten 16 ein erstes Element 36 und das Portal 14 ein zweites Element 38. Darüber hinaus kann beispielsweise auch vorgesehen sein, dass das Fluidlager zum Stützen der Pinole 18 in dem Schlitten 16 vorgesehen ist. Selbstverständlich kann auch vorgesehen sein, dass das Portal 14 auf der Basis 11 mittels eines solchen Fluidlagers abgestützt ist. Zusätzlich und/oder alternativ kann beispielsweise auch vorgesehen sein, dass die Werkstückaufnahme 12 mittels eines solchen Fluidlagers auf der Basis 11 abgestützt ist, um die Werkstückaufnahme 12 translatorisch und/oder rotatorisch zu bewegen. Selbstverständlich muss die Werkstückaufnahme 12 nicht zwingend auf der Basis 11 abgestützt sein. Es sind auch Kombinationen denkbar, dass die Werkstückaufnahme 12 an einem Abschnitt des Portals 14 abgestützt ist. Das erste Element 36 und das zweite Element 38 können somit zwei beliebige Elemente des Maschinengestells 13, das den Sensorkopf 26 trägt und/oder zwei beliebige Elemente der Werkstückaufnahme 12 und/oder der Basis 11 bilden. [0072] In Fig. 2 ist eine weitere Ausführungsform einer Maschine dargestellt, die ein verbessertes Fluidlager aufweisen kann. Gleiche Elemente wie in der Fig. 1 sind in der Fig. 2 mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und werden nicht erneut erläutert.
[0073] Die Maschine ist dabei als Werkzeugmaschine 40 ausgebildet. Die Werkzeugmaschine weist einen Werkzeugkopf 42 auf, der einen Werkzeugkopf 44 trägt. Beispielsweise kann es sich bei dem Werkzeugkopf 42 um eine Spindel handeln, die einen Fräskopf trägt.
[0074] Ein Sensorkopf 16, wie in der Fig. 1 dargestellt ist, und ein Werkzeugkopf 44, wie in der Fig. 2 dargestellt ist, werden im Rahmen der vorliegenden Anmeldung zusammengefasst auch als "Arbeitskopf" bezeichnet.
[0075] In der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ist der Werkzeugkopf 42 ebenfalls mittels eines Portalaufbaus als Maschinengestell 13 getragen. In diesem Fall weist das Maschinengestell 13 ein Portal 48, einen Schlitten 50 und eine Pinole 52 auf.
[0076] In der in Fig. 2 dargestellten Werkzeugmaschine 40 ist ein Drehtisch 54 vorgesehen, der das Werkstück 30 trägt. Der Drehtisch 54 weist ein erstes Element 56 und ein zweites Element 58 auf, die relativ zueinander rotatorisch bewegbar sind. Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das zweite Element 58 feststeht und das erste Element 56 auf dem zweiten Element 58 gedreht wird. Auf diese Weise kann das Werkstück 30 verschleißfrei gelagert und relativ zu dem Werkzeugkopf 42 gedreht werden.
[0077] In diesem Fall kann beispielsweise vorgesehen sein, dass ein verbessertes Fluidlager zwischen dem ersten Element 56 und dem zweiten Element 58 vorgesehen ist, um das erste Element 56 auf dem zweiten Element 58 abzustützen. [0078] Darüber hinaus können selbstverständlich alternativ oder kumulativ auch zwei Elemente des Maschinengestells 46, das heißt das Portal 48, der Schlitten 50 und/oder die Pinole 52 zueinander mittels eines solchen Fluidlagers abgestützt sein.
[0079] Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform eines verbesserten Fluidlagers 61, wie es in einer der Maschinen in der Fig. 1 oder der Fig. 2 zum Einsatz kommen kann. Dabei können mittels des Fluidlagers 61 ein erstes Element 36, 56 und ein zweites Element 38, 58 aufeinander abgestützt werden. Insbesondere kann es sich bei dem Fluidlager 61 um ein Luftlager handeln.
[0080] Hiezu ist in der dargestellten Ausführungsform in dem zweiten Element 38, 58 eine Aussparung 62 gebildet, in der ein Magnet 64 angeordnet ist, der als Permanentmagnet ausgebildet ist. Die Aussparung 62 ist dabei in einer Lagerfläche 68 des zweiten Elements 38, 58 gebildet.
[0081] Selbstverständlich können die Aussparungen 62 und der Magnet 64 auch in dem ersten Element 36, 56 angeordnet sein. Die Anordnung in dem zweiten Element 38, 58 ist im Moment lediglich beispielhaft zu verstehen.
[0082] In dem Fluidlager 61 liegen sich somit eine erste Lagerfläche 66 des ersten Elements 36, 56 und eine zweite Lagerfläche 68 des zweiten Elements 38, 58 gegenüber und können zwischen sich einen Lagerspalt 82 ausbilden. Das Fluidlager 61 an sich ist somit durch die einander gegenüberliegenden erste Lagerfläche 66 und zweite Lagerfläche 68 bereitgestellt, zwischen die ein Fluid 81 einbringbar ist. Bei dem Fluid 81 handelt es sich insbesondere um Luft, es kann sich jedoch auch um ein anderes Gas oder um eine Flüssigkeit, bspw. ein Hydrauliköl, handeln. Das Fluid 81 wird unter einem gewissen Druck stehend zwischen der erste Lagerfläche 66 und die zweite Lagerfläche 68 eingefüllt bzw. eingedüst. Es bildet sich dadurch der Lagerspalt 82 aus. Das Fluid 81 strömt dann durch den Lagerspalt 82. Auf diese Weise wird das Luftlager 61 zwischen dem ersten Element 36, 56 und dem zweiten Element 38, 58 bereitgestellt. Im Betrieb der Maschine 10 ist das Fluidlager 61 somit durch den von dem Fluid 81 durchströmten Lagerspalt 82 zwischen der ersten Lagerfläche 66 und der zweite Lagerfläche 68 bereitgestellt.
[0083] Das erste Element 36, 56 ist schematisch mit gestrichelten Linien dargestellt. Des Weiteren ist die Beabstandung der ersten Lagerfläche 66 und der zweiten Lagerfläche 68 in ihrer Dimension lediglich beispielhaft zu verstehen und zu Darstellungszwecken gewählt.
[0084] Auf der zweiten Lagerfläche 68 ist eine Beschichtung 70 ausgebildet. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Beschichtung 70 aus einem Kunststoff, vorzugsweise einem Thermoplast, vorzugsweise aus Polyethylenterephthalat (PET) gebildet. Die Beschichtung 70 bedeckt dabei den Magnet 64, die Aussparung 62 und die übrige zweite Lagerfläche 68.
[0085] Eine Dicke 84 der Beschichtung 70 bestimmt somit einen Unterschied zwischen einem Magnetspalt 80 des Fluidlagers 61 und einem Lagerspalt 82 des Fluidlagers 61. Der Lagerspalt 82 ist nämlich zwischen einer Oberfläche 74 der Beschichtung 70 und der ersten Lagerfläche 36, 56 gebildet. Der Magnetspalt erstreckt sich jedoch zwischen der ersten Lagerfläche 66 und der zweiten Lagerfläche 68. Auf diese Weise ist es möglich, für eine Vorspann einrichtung 69, die aus dem mindestens einen Magneten 64 gebildet ist, die Vorspannkraft durch Variation der Dicke 84 der Beschichtung 70 einzustellen. Des Weiteren können Fluidöffnungen 86 beispielsweise in dem ersten Element 36, 56 vorgesehen sein, um das Fluid 81 in den Lagerspalt 82 einzubringen.
[0086] Eine Dicke 84 der Beschichtung 70 kann beispielsweise 0, 1 mm bis 5 mm betragen, insbesondere 0,2 mm bis 2 mm, insbesondere 0,3 mm bis 0,5 mm.
[0087] Auf diese Weise wird es möglich, dass das erste Element 36, 56 und das zweite Element 38, 58 relativ zueinander eine gleitende Bewegung ausführen, wie mit einem Doppelpfeil 76 angedeutet ist. Die Bewegung kann dabei verschleißfrei erfolgen, wobei die Elemente 36, 56, 38, 58 sicher aufeinander abgestützt und geführt sind.
[0088] Bei der Bewegungsausführung kann dabei vorgesehen sein, dass das zweite, den Magneten 64 aufweisende Element 38, 58 feststeht, das heißt sich absolut nicht bewegt, und das erste Element 36, 56 bewegt wird, das heißt sich sowohl absolut als auch relativ zu dem zweiten Element 38, 58 bewegt. Selbstverständlich kann dies auch anders herum ausgeführt sein, das heißt, das zweite Element 38, 58 bewegt sich und das erste Element 36, 56 steht fest. Selbstverständlich kann darüber hinaus auch vorgesehen sein, dass sowohl das erste Element 36, 56 als auch das zweite Element 38, 58 in einem absoluten Koordinatensystem eine Bewegung ausführen und sich darüber hinaus auch relativ zueinander bewegen.
[0089] In der Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht IV-IV in Fig. 3 dargestellt.
[0090] Gleiche Elemente sind dabei mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und werden im Folgenden nicht erneut erläutert. Der Magnet 64 ist in der Aussparung 62 mittels eines Klebers 78 eingeklebt. Auf diese Weise kann der Magnet 64 besonders gut in der Aussparung 62 befestigt sein und ein eventuell zwischen dem Magnet 64 und dem zweiten Element 38, 58 vorhandener Raum mittels des Klebers 78 ausgefüllt werden. Auf einen bündigen Abschluss des Klebers 78 mit dem Magneten 64 und dem zweiten Element 38, 58 kommt es jedoch aufgrund der aufgebrachten Beschichtung 70 nicht mehr an. Die Güte des Fluidlagers 61 hängt somit lediglich noch von der Beschichtungsoberfläche 74 der Beschichtung 70 ab.

Claims

Patentansprüche
1. Maschine (10, 40) zum Vermessen oder Bearbeiten von Werkstücken, insbesondere Koordinatenmessgerät (10), mit einem ersten Element (36, 56) und einem zweiten Element (38, 58), wobei das erste Element (36, 56) eine erste Lagerfläche (66) aufweist und das zweite Element (38, 58) eine zweite Lagerfläche (68) aufweist, wobei die erste Lagerfläche (66) und die zweite Lagerfläche (68) mittels eines zwischen die erste Lagerfläche (66) und die zweite Lagerfläche (68) einbringbaren Fluids (81) aneinander abstützbar sind, wobei das erste Element (36, 56) und das zweite Element (38, 58) entlang der ersten Lagerfläche (66) und der zweiten Lagerfläche (68) relativ zueinander gleitend bewegbar sind, und wobei die Maschine (10, 40) des Weiteren eine Vorspanneinrichtung (69) zum Vorspannen des Fluidlagers (61) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspanneinrichtung (69) durch mindestens einen Magneten (64) gebildet ist, der in einer Aussparung (62) in einer der Lagerflächen (66) angeordnet ist, und wobei diejenige Lagerfläche (66) der ersten (66) und der zweiten (68) Lagerfläche, in der der mindestens eine Magnet (64) in einer Aussparung (62) angeordnet ist, eine die Aussparung (62) und den mindestens einen Magneten (64) bedeckende Beschichtung (70) aufweist.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid (81) ein Gas, insbesondere Luft, ist.
3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid (81) eine Flüssigkeit ist.
4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Magnet (64) der Vorspanneinrichtung (69) ein Permanentmagnet ist, der in die Aussparung (62) eingeklebt ist.
5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element (36, 56) und das zweite Element (38, 58) jeweils ein Element einer Werkstückaufnahme (12, 54) der Maschine (10, 40) ist.
6. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückaufnahme (12, 54) ein Drehtisch (54) ist.
7. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschine (10, 40) des Weiteren einen Arbeitskopf (26, 42) aufweist, der an einem Maschinengestell (13) der Maschine (10, 40) angeordnet und relativ zu einer Werkstückaufnahme (12, 54) der Maschine (10, 40) bewegbar ist, und wobei das erste Element (36, 56) und das zweite Element (38, 58) jeweils ein Element des Maschinengestells (13) der Maschine ist.
8. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (70) aus einem unmagnetischen Material gebildet ist.
9. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (70) aus einem Material, das einen Kunststoff aufweist, gebildet ist.
10. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung aus einem Material, das einen thermoplastischen Kunststoff aufweist, gebildet ist.
11. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (70) aus Polyethylenterephthalat oder einem Polyethylente- rephthalat aufweisenden Material gebildet ist.
12. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspanneinrichtung mehr als einen Magneten (64) aufweist, wobei jeder der Magnete (64) als Permanentmagnet ausgebildet ist, und wobei jeder Permanentmagnet in jeweils einer Aussparung (62) der Lagerfläche (66) angeordnet ist.
13. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (70) auf die Lagerfläche (66) aufgeklebt ist.
14. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (70) auf die Lagerfläche (66) aufgedampft, aufgeschmolzen oder aufgesprüht ist oder mittels eines Tauchlackierungsverfahrens auf die Lagerfläche (66) aufgebracht ist.
15. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das diejenige Lagerfläche (66), in der der mindestens eine Magnet (64) in der Aussparung (62) angeordnet ist, aufweisende Element (38, 58) bewegbar ist.
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