AT505426A1

AT505426A1 - Verfahren zur herstellung eines trägers und träger

Info

Publication number: AT505426A1
Application number: AT0088207A
Authority: AT
Original assignee: Durst Phototech Digital Tech
Priority date: 2007-06-04
Filing date: 2007-06-04
Publication date: 2009-01-15
Also published as: ATE529263T1; US20090001243A1; ES2375296T3; SI2000316T1; JP5274111B2; AT505426B1; IL191956A; EP2000316B1; IL191956A0; EP2000316A1; JP2009006472A; US8622639B2

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines als prismatischer Hohlkörper ausgebildeten Trägers, dessen Wände durch Zusammenfügen von jeweils in Längsrichtung des Trägers hintereinander angeordneten Obergurtmodulen, Untergurtmodulen, Frontwandmodulen und Rückwandmodulen gebildet werden, wobei im Inneren des Trägers in Abständen Querstege angeordnet werden und wobei am Träger mindestens eine in seiner Längsrichtung verlaufenden Führungsbahn für eine längs der Führungsbahn bewegliche Baugruppe angeordnet wird.

Aus der Patentanmeldung US2007/0000886A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Trägers und eines Maschinenbetts einer Werkzeugmaschine bekannt. Die Werkzeugmaschine hat einen auf Führungsbahnen eines Trägers verfahrbaren Schlitten, der einen Bearbeitungskopf trägt. Der Träger ist seinerseits auf Führungsbahnen des Maschinenbettes verfahrbar. Im Dokument ist eine Technik zur einfachen Herstellung des Trägers und des Maschinenbetts durch Zusammenbauen aus Blechteilen beschrieben, welche mittels Laserstrahlen zugeschnitten wurden.

Die Technik der Bewegung eines Bearbeitungskopfes, der verschiebbar auf einem Träger gelagert ist, wobei der Träger gegebenenfalls selbst in einer Richtung quer zu seiner Längsachse beweglich ist, findet nicht nur bei Werkzeugmaschinen Anwendung, sondern beispielsweise auch bei Plottern und Druckern, wobei der Bearbeitungskopf in diesen Fällen ein Druckkopf ist. In allen Fällen geht es darum, den Träger möglichst präzise und biegesteif bei möglicht geringer Masse zu gestalten.

Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung eines gattungsgemäßen Trägers vorzuschlagen, dessen mindestens eine Führungsbahn verglichen mit den Führungsbahnen bekannter Träger eine erhöhte Präzision aufweist. Das Herstellungsver- N2007/10700 04/06 2007 HO 15:03 [SE/EH NR 7094] 0004 15 14:09:21 04-06-2007 5/16 • ♦ · • · ♦ • · ♦ • · • ··· • · · • · ·

2 fahren soll dabei mit einem gegenüber dem bekannten Stand der Technik reduzierten herstellungs- und maschinentechnischen Aufwand ausführbar sein.

Die Lösung dieser Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die mindestens eine Führungsbahn gebildet wird, indem Bereiche der Module nach dem Zusammenfügen der Module und Querstege spanabhebend bearbeitet werden.

Der sich durch dieses Verfahren ergebende Vorteil besteht darin, dass sich damit verglichen mit bekannten Herstellungsverfahren eine höhere Präzision der Führungsbahn erreichen lässt.

Die Erfindung betrifft auch einen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Träger.

Die Erfindung betrifft auch einen weiteren als prismatischer Hohlkörper ausgebildeten Trägers der eingangs genannten Art.

Die Aufgabe, einen Träger mit mindestens einer Führungsbahn mit hoher Präzision zur Verfügung zu stellen, wird bei diesem weiteren Träger dadurch gelöst, dass die mindestens eine Führungsbahn durch mindestens ein sich über die Länge von mehreren Modulen erstreckendes Profil gebildet ist.

Der sich durch diese Maßnahmen ergebende Vorteil besteht darin, dass damit die Führungsbahnen, verglichen mit den Führungsbahnen bekannter zusammengesetzter Träger, eine höhere Präzision aufweisen.

Nach einer Ausführungsart sind die Module in Längsrichtung des Trägers gegeneinander versetzt sind, derart, dass Stellen, an denen zwei in Längsrichtung des Trägers hintereinander angeordnete Module aneinander stoßen, nicht mit Stellen fluchten, an denen zwei in Längsrichtung des Trägers hintereinander angeordnete Module der benachbarten Wand des Trägers aneinander stoßen. Damit wird insbesondere erreicht, dass die Biegesteifigkeit des Trägers über seine Länge keine Schwankungen aufweist.

Vorteilhaft ist auch eine weitere Ausführungsform, bei der die Module unter sich und/oder die Module und die Querstege aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen. Damit kann N2007/I0700 04/06 2007 MO 15:03 [SE/EM NR 7094] 0)005 15 14:09:34 04-06-2007 6/16 • * • · • · • ·

-3- den Träger den jeweiligen Anforderungen entsprechend hinsichtlich seines Biegeverhaltens und seines Verhaltens bei Temperaturänderungen weiter verbessert werden.

Gemäß einer anderen Ausführungsart sind die Module unter sich und/oder die Module und die Querstege miteinander durch Kleben verbunden. Dadurch kann der Träger besonders einfach und kostengünstig zusammengebaut werden. Wenn nach einer zusätzlichen Ausführungsart in den Klebefugen Kohlefasem eingebunden sind, wird die Steifigkeit des Trägers weiter erhöht.

Vorteilhaft sind auch Ausführungsarten, bei welchen die Module unter sich und/oder die Module und die Querstege miteinander durch Stifte und/oder Schrauben verbunden sind.

Schließlich sieht eine weitere Ausführungsart vor, dass im Inneren des Trägers in Längsrichtung verlaufende, vorgespannte Zugmittel angeordnet sind. Die Vorspannung beeinflusst das Biege verhalten des Trägers unter Last und Temperaturänderungen günstig.

Die Erfindung wird im nachfolgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Aus-fuhrungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Abschnitts eines Trägers;

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Träger gemäß Fig. 1 und

Fig. 3 einen Querschnitt durch eine andere Ausführungsart des Trägers.

Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen sind, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. o-ben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und be- N2007/I0700 04/06 2007 HO 15:03 [SE/EH NR 7094] @|006 15 14:09:48 04-06-2007 7/16

··· • ·· · • · · • · · · • ··· ···· 4 4 schriebenen unterschiedlichen Ausfuhrungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.

Der in Fig. 1 an Hand eines Ausschnitts illustrierte Träger 1 enthält einen aus in Längsrichtung des Trägers 1 hintereinander angeordneten Obergurtmodulen 2 zusammengesetzten Obergurt, einen aus in Längsrichtung des Trägers 1 hintereinander angeordneten Untergurtmodulen 3 zusammengesetzten Untergurt, eine aus in Längsrichtung des Trägers 1 hintereinander angeordneten Frontwandmodulen 4 zusammengesetzte Frontwand und eine aus in Längsrichtung des Trägers 1 hintereinander angeordneten Rückwandmodulen S zusammengesetzte Rückwand. Im Inneren des Trägers 1 sind in abständen Querstege 6 angeordnet, die rechtwinklig zu den genannten Modulen angeordnet und mit diesen verbunden sind. ln Fig. 1 ist deutlich zu sehen, dass die verschiedenen Module 2,3,4, S in Längsrichtung des Trägers 1 gegeneinander versetzt sind, derart, dass beispielsweise die Steile, an der zwei hintereinander angeordnete Obergurtmodule 2 aneinender stoßen, nicht in der selben Querschnittsebene des Trägers liegt wie die Stelle, an der zwei hintereinander angeordnete Frontwandmodule 4 aneinander stoßen. Dadurch wird die Biegestabilität des Trägers 1 über seine Länge konstant gehalten. Wie man in Fig. 1 sieht, hat der Versatz der Module zur Folge, dass im Endbereich des Trägers beispielsweise das Frontwandmodul 4 (links in Fig. 1) kürzer ist als das ihm benachbarte Frontwandmodul. Die Module 2,3,4, 5 sind miteinander verbunden, insbesondere durch Kleben. Zusätzlich werden die Module bevorzugt durch Stifte oder Schrauben miteinander verbunden. Die Verbindung der Module durch Stifte verbessert insbesondere die Positioniergenauigkeit der Module untereinander. Zur Illustration der zusätzlichen Verbindung mit Stiften oder Schrauben sind in Fig. 1 Befestigungslöcher 16 in den Obergurtmodulen 2 und Befestigungslöcher 17 in den Frontwandmodulen 4 bezeichnet. Auch in den Querstegen 6 können Befestigungs- oder Positionierlöcher vorgesehen sein. An Stelle von Klebeverbindungen könnten zwischen den Modulen 2,3,4,5 auch Schweiß- oder Lötverbindungen vorgesehen sein. Dies ist aber wegen der damit verbundenen Erwärmung der Teile im Hinblick auf die angestrebte hohe Präzision der FUhrungsbahnen nicht besonders vorteilhaft. Je nach Anforderungen, die an den Träger 1 gestellt werden, können für die verschiedenen Module 2,3,4, 5 unterschiedliche Werkstoffe verwendet werden. Als Maßnahme zur weiteren Erhöhung der Steifigkeit des N2007/I0700 04/06 2007 HO 15:03 [SE/EH NR 7094] @007 15 14:10:04 04-06-2007 8/16 • · • «·<· • · ·««

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Trägers 1 können in die Klebestellen zwischen den Modulen Kohlenstofffasem eingelegt werden.

Weiter geht aus Fig. 1 hervor, dass in den Modulen 2,3,4,5 Aussparungen vorhanden sein können, beispielsweise Aussparungen 13 in den Querstegen 6, Aussparungen 14 in den Rückwandmodulen 5 und Aussparungen 15 in den Frontwandmodulen 4. Diese Aussparungen dienen in erster Linie dazu, die Masse des Trägers 1 zu reduzieren, ohne dabei seine Steifigkeit zu verringern.

Schließlich ist in Fig. 1 eine erste Führungsbahn 7 dargestellt, die sich über die Oberseiten der Untergurtmodule 3 in Längsrichtung des Trägers 1 erstreckt. Über die oberen Längskanten der Frontwandmodule 4 erstreckt sich eine zweite Führungsbahn 9. Die Aufgabe der Führungsbahnen 7,9 besteht darin, als Laufbahn für eine längs des Trägers 1 bewegliche Baugruppe, beispielsweise einen Druckkopf zu dienen. Da gerade bei Großformat-Druckern an diese Führungsbahnen besonders hohe Anforderungen hinsichtlich ihrer Präzision gestellt werden, werden diese erst nach dem Zusammenbau des Trägers 1 über die gesamte Länge des Trägers spanabhebend bearbeitet, beispielsweise gefräst, geschliffen, geläppt oder geschabt. Im Übrigen können natürlich auch an den Obergurtmodulen 2 und/oder den Rückwandmodulen 5 Führungsbahnen vorhanden sein.

In der Querschnittsdarstellung der Fig. 2 ist deutlich die Anordnung der ersten Führungsbahn 7 an der Oberseite der Untergurtmodule 3 zu sehen, die seitwärts über die Frontwandmodule 4 hinaus ragen. Auch sieht man, dass die zweite Führungsbahn 9 über die Oberkante der Frontwandmodule 4 verläuft, welche Oberkante vertikal über die Obergurt-module 2 hinaus ragt. Durch diese Gestaltung liegen die FUhrungsflächen frei und können problemlos einer spanabhebenden Präzisionsbearbeitung unterzogen werden.

Fig. 2 zeigt ferner, dass die Ecken der Querstege 6 gebrochen sind, wodurch sich über die gesamte Länge des Trägers 1 verlaufende Eckräume 11 ergeben. In diesen Eckräumen befinden sich Zugmittel 12, beispielsweise Stahlseile oder Kohlenfaserbündel. Diese Zugmittel sind in den stimseitigen Enden des Trägers 1 verankert und vorgespannt, wodurch die Steifigkeit des Trägers 1 zusätzlich erhöht wird und das Biegeverhalten des Trägers unter Last positiv beeinflusst werden kann. N2007/I0700 04/06 2007 HO 15:03 [SE/EM NR 7094] @008 15 14:10:20 04-06-2007 9/16

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Fig. 3 zeigt eine andere Möglichkeit zur Erreichung der geforderten hohen Präzision der Führungsbahnen, indem letztere als mit dem Träger 1 verbundene Präzisionsprofile ausgebildet sind. Ein erstes Profil 8 ist an über die Frontwand vorstehenden Bereichen der Un-tergurtmodule 3 angeordnet und ein zweites Profil 10 ist auf die oberen Längskanten der Frontwandmodule 4 aufgesetzt. Die Profile 8, 9 können ebenfalls durch Kleben mit den entsprechenden Modulen des Trägers 1 verbunden und durch Stifte und/oder Schrauben zusätzlich positioniert und gesichert sein und erstrecken sich über die Länge mehrerer Mo-dule, vorzugsweise über die gesamte Länge des Trägers.

Ein für einen Großformat-Drucker verwendeter erfindungsgemäßer Träger kann beispielsweise folgende Abmessungen haben. Länge 6Ό00 mm, Höhe 400 mm und Breite 300 mm.

Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten des Trägers, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausfiihrungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. Es sind also auch sämtliche denkbaren Ausführungsvarianten, die durch Kombinationen einzelner Details der dargestellten und beschriebenen Ausfuhrungsvariante möglich sind, vom Schutzumfang mit umfasst.

Der Ordnung halber sei abschließend daraufhingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus des Trägers dieser bzw. deren Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden. N2007/I0700 04/06 2007 HO 15:03 [SE/EM NR 7084] ®009 15 14:10:54 04-06-2007 12/16 % # ····· · · · · • · · · ··· ··· · · · · ···*·· · ······♦ *>····· · · · ·· ·· »« 999 99 ·

Bezugszeichenaufstellung 1 Träger 2 Obergurtmodul 3 Untergurtmodul 4 Frontwandmodul 5 Rückwandmodul 6 Quersteg 7 erste Führungsbahn 8 erstes Profil 9 zweite Führungsbahn 10 zweites Profil 11 Eckraum 12 Zugmittel 13 Aussparung im Quersteg 14 Aussparung im Rückwandmodul 15 Aussparung im Frontwandmodul 16 Befestigungsloch im Obergurtmodul 17 Befestigungsloch im Frontwandmodul N2007/I0700 04/06 2007 HO 15:03 [SE/GH NR 7094] @012

Claims

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-1 - Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung eines als prismatischer Hohlkörper ausgebildeten Trägers (1), dessen Wände durch Zusammenfügen von jeweils in Längsrichtung des Trägers hintereinander angeordneten Obergurtmodulen (2), Untergurtmodulen (3), Frontwandmodulen (4) und Rückwandmodulen (5) gebildet werden, wobei im Inneren des Trägers in Abständen Querstege (6) angeordnet werden und wobei am Träger (1) mindestens eine in seiner Längsrichtung verlaufenden Führungsbahn (7,9) für eine längs der Führungsbahn bewegliche Baugruppe angeordnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Führungsbahn gebildet wird, indem Bereiche der Module (2,3,4, 5) nach dem Zusammenfügen der Module (2,3,4,5) und Querstege (6) spanabhebend bearbeitet werden.

2. Träger, hergestellt nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1.

3. Als prismatischer Hohlkörper ausgebildeter Träger (1), dessen Wände aus in Längsrichtung des Trägers hintereinander angeordneten OberguTtmodulen (2), Untergurtmodulen (3), Frontwandmodulen (4) und Rückwandmodulen (5) gebildet sind, wobei im Inneren des Trägers in Abständen Querstege (6) angeordnet sind und wobei am Träger (1) mindestens eine in seiner Längsrichtung verlaufenden Führungsbahn für eine längs der Führungsbahn bewegliche Baugruppe angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Führungsbahn durch mindestens ein sich über die Länge von mehreren Modulen (2,3,4,5) erstreckendes Profil (8,10) gebildet ist.

4. Träger nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Module (2,3,4,5) in Längsrichtung des Trägers (1) gegeneinander versetzt sind, derart, dass Stellen, an denen zwei in Längsrichtung des Trägers (1) hintereinander angeordnete Module (2,3,4,5) aneinander stoßen, nicht mit Stellen fluchten, an denen zwei in Längs- N2007/10700 04/06 2007 HO 15:03 [SE/GH NR 7094] 0010 15 14:10:45 04-06-2007 11 /16 ·· ·· ·· ···· ·· · ····· · · · · ψ • # · · ··· ··· · · · · ···*·· · ··» ···* ······ · · · ·· ·· ·· ··· ·· · richtung des Trägers (1) hintereinander angeordnete Module (2,3,4,5) der benachbarten Wand des Trägers (1) aneinander stoßen.

5. Träger nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Module (2,3,4, 5) unter sich und/oder die Module (2,3,4, 5) und die Querstege (6) aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen.

6. Träger nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Module (2,3,4,5) unter sich und/oder die Module (2,3,4,5) und die Querstege (6) miteinander durch Kleben verbunden sind.

7. Träger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in den Klebefugen Kohlefasem eingebunden sind.

8. Träger nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Module (2,3,4,5) unter sich und/oder die Module (2,3,4,5) und die Querstege (6) miteinander durch Stifte verbunden sind.

9. Träger nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Module (2,3,4,5) unter sich und/oder die Module (2,3,4, 5) und die Querstege (6) miteinander durch Schrauben verbunden sind.

10. Träger nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass im inneren des Trägers (I) in Längsrichtung verlaufende, vorgespannte Zugmittel (12) angeordnet sind.

Dr. Secklehner Durst Phototechnik Digital Technology GmbH durc 04/06 2007 HO 15:03 [SE/EH NR 7094] 0011