DE3206735A1 - Werkzeugmaschine - Google Patents

Description

DlPL-ING. WILHELM STELLRECHT M.Sc. - 4 -

DIPL-PHYS. DR. DIETER GRIESSBACH
DIPL.-PHYS. WALTER HAECKER
DIPL-PIiYS. DR. ULRICH BÖHME

PATENTANWÄLTE
UHLANDSlR. 14c - 7000 STUTTGART 1

Werkzeugmaschine

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine gemäss dem Gattungsbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1.

Bei Schleifmaschinen ist es üblich, ein Maschinenbett in Gussoder Schweissbauweise zu erstellen, auf dem ein Tisch mittels Führungen bewegt wird. Das Bett muss gegebenenfalls mit Versteifungen versehen sein, damit die beim Schleifen entstehenden Zustellkräfte aufgenommen werden können, die insbesondere beim Einstech- oder Formschleifen erheblich gross sein können, Neben diesen Kräften muss das Bett die Gewichte von Tisch, Aufspannungen und Werkstück tragen.

Bei heutigen Maschinen werden infolge gesteigerter Leistungen und höherer Präzision die von aussen kommenden Störungen, wie Stösse und Vibrationen von andern Maschinen, Schallschwingungen, Wärmestrahlung und Wärmestrahlung und Wärmeleitung, zu grundlegenden Problemen, weil die erreichbare maschineneigene Präzision durch diese Einflüsse begrenzt ist.

Es ist bekannt, dass die Wirkung dieser Einflüsse durch Vergrösserung der Masse von Maschinenbett und allenfalls des Maschinenständers verringert werden kann. Diese Vergrösserung der Masse wurde durch Verwendung von Gesteinen für das Maschinenbett erreicht. Da jedoch die Bearbeitung solcher Gesteine die Maschine stark verteuerte, wurde auf diese wirkungsvolle Bauweise verzichtet. An deren Steile wurde die gegossene Bauweise mit verlorenen Kernen angewendet. Auch sind gegossene oder geschweisste Maschinenuntergestelle bekannt, die mit Hydrauliköl oder mit flüssigem Kühlmittel gefüllt sind. Das erreichbare Gewicht liegt jedoch unter dem erwünschten Gewicht.

Gemäss der CH-A 612'610 wurde vorgeschlagen, die Hydration von durch Zement gebundenem Gemenge von Kies und Sand dadurch zu beheben, dass als Bindemittel wenigstens für die Aussenpartien ein Kunststoff verwendet wird. Es ist leicht einzusehen, dass der Tisch besonders gut verankert sein muss, um die eingangs genannten hohen Kräfte aufzunehmen, was bei einer Bauweise, bei der nur die Aussenschicht aus kompaktem Schüttgut besteht, nicht leicht zu bewerkstelligen ist.

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, diese Nachteile zu beheben und eine Werkzeugmaschine zu schaffen, bei der die zur Dämpfung oder Absorption von Störeinflüssen notwendige

Masse nach Bedarf grosser oder kleiner gewählt werden kann und das Maschinenbett ohne zusätzliche Mittel befähigt ist, die auftretenden Kräfte aufzunehmen.

Erfindungsgemäss wird dies durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des unabhängigen Patentanspruchs erreicht.

Die Schweissbauweise lässt eine freie Materialwahl bezüglich der Stahlqualität und Bleckdicke zu und kann zudem nach berechneten Kraftflüssen stellenweise variiert oder durch Rippen verstärkt werden, so dass mit einem minimalen Aufwand an Material die erforderliche Festigkeit erreicht werden kann. Eine derartige Bauweise ergibt einen Hohlkörper, bei dem die gesamte mechanische Festigkeit durch die Wände garantiert wird. Für die Bemessung der Masse steht ein geschlossener Hohlraum zur Verfügung, der sich auch wieder nach berechenbaren Gesichtspunkten einteilen lässt und die Verwendung von körnigem Schüttgut ergibt eine saubere und problemlose Füllung des Hohlraums bei einer hohen Packungsdichte.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform mit Rippen zur Versteifung und mit ganz gefülltem Innenraum, und

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer zweiten Ausführungsform mit einem unterteilten Hohlraum mit Verbindungsrohren für das Schüttgut und mit Hohlräumen für Steuerungs- und Antriebsgeräte. .

Gemäss Fig. 1 sind ein Maschinenbett 1 und ein Maschinenständer 2 miteinander verbunden. Das Maschinenbett 1 ist zur zeichnerischen Vereinfachung als liegendes quadratisches Prisma und der Maschinenständer 2 als stehendes quadratisches Prisma dargestellt. Sowohl das Maschinenbett 1 als auch der Maschinenständer 2 weisen ein Gehäuse aus verschweisstem Stahlblech 10, 20 mit Versteifungen 11, 12 und 21, 22 in Form von die.Prismen auf ihrer gesamten Höhe durchquerenden Stahlplatten und Verstärkungsrippen 13, 23 auf. Wie diese Darstellung deutlich erkennen lässt, können sowohl die genannten Versteifungen 11, 12, 21, 22 als auch die genannten Verstärkungsrippen 13, 23 aus geeigneten Blechqualitäten . und -stärken hergestellt und optimal angeordnet werden. Im Maschinenbett 1 sind durch den Hohlraum durchquerende Röhren 14 Räume ausgespart, durch die, wenn die Wände an den entsprechenden Stellen ausgeschnitten sind, Tragmittel wie Stangen, H- oder T-Träger hindurchgestossen werden können, um das Maschinenbett zu plazieren. Selbstverständlich sind sowohl im Maschinenbett 1 als auch im Maschinenständer 2 verschliessbare Oeffnungcn vorhanden, um körniges Schüttgut,

wie beispielsweise Quarzsand mit einer Korngrösse von 0,5 - 3 mm 0 einzufüllen. Dieser Quarzsand kann entweder schon bei der Herstellung der Maschine eingefüllt werden, er kann aber auch erst nach dem Verbringen von Maschinenbett und Maschinenständer an die Einsatzstelle eingefüllt werden. Durch Vibrieren, Anheben und dergleichen Füllhilfen kann der Hohlraum gleichmässig und vollständig gefüllt werden. Es ist denkbar, dass von den mit den Versteifungen 11, 12 gebildeten Hohlräumen 15, 16, 17 nur einer oder zwei, oder alle drei Hohlräume mit Quarzsand gefüllt werden.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind wieder ein quadratisches liegendes Prisma als Maschinenbett 3 und ein quadratisches stehendes Prisma als Maschinenständer 5 vorgesehen. Im Maschinenbett 3 sind mit zwei vertikalen Wänden 38 und 41 und mit zwei horizontalen Wänden 39 und 40 fünf Hohlräume gebildet. Mit Einfüllöffnungen 35 oder Einfüllrohren 36 werden die mit dem Schüttgut zu füllenden Räume 31, 32 und 33 mit der Umgebung verbunden, während die Räume 30 und 34 weiterhin Hohlräume bleiben. Um nach dem Füllen die zur Steuerung und zum Antrieb der Maschine notwendigen Verbindungen zwischen den Hohlräumen 30, 34 zu verlegen, sind diese beiden Hohlräume durch ein Rohr 44 miteinander verbunden. An der Unterseite des Prismas befinden sich Entleerungsöffnungen 43 und ein Entleerungsrohr 42.

Der Maschinenständer 5 ist doppelwandig mit einer Aussenwand 50 und einer Innenwand 51 ausgebildet. Damit entstehen ein äusserer Raum 52 und ein innerer Raum 53. Einfüllöffnungen 54, 55 sorgen dafür, dass der äussere Raum 52 mit Schüttgut gefüllt werden kann.

Die Benützung von Ballastkammern bringt mehrere Vorteile: Motoren und Steuereinrichtungen können im Gehäuseinnern untergebracht werden, was bei den älteren Maschinenbetten und -ständern aus Gestein oder mit Zement oder mit Kunststoff gebundenem Kies-Sand-Gemisch nicht möglich war. Der Schwerpunkt der Anlage kann betriebsgünstig angeordnet werden. Die Eigenschwingungen können gedämpft werden. Der Frequenzbereich für die Dämpfung der Schwingungen und Vibrationen wird stark vergrössert.

Claims (9)

1. Patentansprüche

   rlJ Werkzeugmaschine, insbesondere Schleifmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens das Maschinenbett (1,3) in Schweissbauweise als Hohlkörper ausgebildet ist und wenigstens Teile des Hohlraumes durch ein körniges und dauernd im Zustand einer losen Schüttung bleibendes Schüttgut gefüllt sind.
2. 2. Werkzeugmaschine nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Maschinenbett (1,3) und der Maschinenständer (2,5) aus verschweisstem Stahlblech bestehen.
3. 3. Werkzeugmaschine nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens im Maschinenbett (1) innenseitige Rippen (13) zur Versteifung und quer zur Längsrichtung das Maschinenbett von Wand zu Wand durchquerende Hohlräume (14) mit Oeffnungen in den Wänden vorhanden sind, welche letzteren für die Aufnahme von Tragstangen zum Anheben der Maschine dienen.
4. 4. Werkzeugmaschine nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die das Maschinenbett (1) durchquerenden Hohlräume (14) zylindrisch sind.
5. 5. Werkzeugmaschine nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Maschinenbett durch innere Querwände (38-42) in Räume (31,32,33) zur Aufnahme von Schüttgut und in Räume (30,34) für Steuerung, Antriebe, Leitungen, usw. unterteilt ist.
6. 6. Werkzeugmaschine nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass vom Maschinenständer (5) wenigstens die Seitenwände (50,51) doppelwandig ausgebildet sind, und dass das Schüttgut zwischen die beiden Wände eingefüllt ist.
7. 7. Werkzeugmaschine nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass verschliessbare Oeffnungen (35,54) in den Aussenwänden von Maschinenbett (3) und -ständer (5) zum Einfüllen des Schüttgutes vorhanden sind, und dass zum Einfüllen des Schüttgutes in tiefer gelegene Räume Rohre (36) vorhanden sind.
8. 8. Werkzeugmaschine nach einem der vorangehenden Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Schüttgut ein Quarzsand mit einer Korngrösse von 0,5 bis 3 mm Durchmesser verwendet ist.
9. 9. Werkzeugmaschine nach einem der vorangehenden Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass für die Verlegung von zur Steuerung und zum Antrieb notwendigen elektrischen Verbindungen und/oder Fluidleitungen in die mit Schüttgut gefüllten Partien (32) Rohre (44) vorhanden sind.