Bestimmung der IST-Maße sämtlicher Lagerkäfige zur Auswahl der perfekten Paarung Lagerkäfig - Hochgenauigkeitslager:
Vor- und Feinstbearbeitung aller Lagerkäfige auf exakt gleiche Höhe, um Wellen im Mikrometerbereich nivellieren zu können:
Messung der feinst geläppten Ausrücklageroberfläche ergibt konstante Abweichung <1µm. Voreinstellung Messgerät: -1µm (MarCator1088 von MAHR mit PC-Auswertungssoftware):
Forderung: - Auflösung 0,04" - Rotationsbereich 360°, unbegrenzt - Axiale Belastbarkeit 3000N - Drehmoment 2Nm - Kompakte Bauweise Die besondere Herausforderung lässt sich schon erahnen, bedenkt man, dass bereits einer der beiden Winkelkomparatoren der PTB (Physikalisch-Technische Bundesanstalt), nämlich der WMT 905 nach elektronischer Interpolation der Teilungsperiode eine ähnliche Auflösung von 0,035" aufweist. (Zum Glück verfügt aber die PTB noch über einen weiteren Winkelkomparator, den WMT 220, der eine Auflösung von sogar 0,0012" - nach elektronischer Interpolation - realisiert, um damit höchst präzise Winkelmessinstrumente zu kalibrieren). Seit vielen Jahren schon beschäftigen wir uns mit ultrapräzisen Mechaniken, die an der Grenze zur Machbarkeit stehen. Bei feinsten rotatorischen und translatorischen Relativbewegungen stellt sich immer wieder die Frage nach Luft-, Magnet- oder Sonderwälzlagerungen (Dilemma aufgrund der Abhängigkeit von der Tribologie, Gasreibung bzw. Rollreibung). Sicherlich haben erstere Lagerarten den Vorteil der Eliminierung jeglicher Stick-Slip-Effekte im Subnanometerbereich, jedoch erreichen diese bei identischer Baugröße nicht den gleichen radialen und axialen Widerstand wie mechanische Lager. Inwieweit sich die geforderte Auflösung durch mechanische Lagerung umsetzen lässt, werden empirische Untersuchungen mit unterschiedlichen Materialkombinationen, dem Einsatz diamantähnlicher Kohlenstoffschichten sowie reibungsminimierenden Laufbahnpaarungen mit Zirkonoxidwälzkörpern und Molybdändisulfidbeschichtungen zeigen. Während sich Mathematiker in der Vergangenheit damit beschäftigten, die Kreisteilung mit Zirkel und Lineal voranzutreiben und Gauss gegen Ende des 18. Jahrhunderts überhaupt erst die geometrisch möglichen Kreisteilungen bewies, entwickelt sich die Zukunft hin zu immer feineren Auflösungsanforderungen bis in den pm Bereich. Möglichkeiten wie z.B. indirekte Messung feinster Weginkremente aufgrund von Messungen höchster Frequenzen hat unser Physiknobelpreisträger Prof. Hänsch mit seinem Frequenzkamm ja bereits demonstriert. Übrigens: Als Förderer von Wissenschaft, Kultur und Technik in Bayern unterstützt NIROMAT das Deutsche Museum in München. Wer selbst einmal übliche Teilungen sehen will, kann dort einen industriellen Glasmaßstab im wahrsten Sinne "unter die Lupe nehmen": Deutsches Museum
