DD219262B1 - Fixierung von maschinenteilen - Google Patents

Description

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Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft sowohl das Verbinden von Maschinenteilen, insbesondere Gestellbaugruppen, miteinander, als auch das Fixieren der entsprechenden Gestellbaugruppe auf dem Fundament. Ihre Anwendung ist notwendig, wo ein Verschieben der Maschinenteile zueinander bzw. auf dem Fundament unbedingt verhindert werden muß. So müssen beispielsweise beim Bau von Werkzeugmaschinen die Gestellelemente, welche die Funktionsachsen tragen, unverrückbar in einer bestimmten Lage zueinanderfixiert werden und in dieser Lage auch bleiben. Innerhalb von Fertigungssystemen müssen die Werkzeugmaschinen zueinander in einer bestimmten Stellung fixiert sein und bleiben, um die Funktion der verbindenden Transporteinrichtungen und den Fluß der transportierten Gegenstände zu gewährleisten.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Maschinen werden auf dem Fundament auf unterschiedliche Weise befestigt. Werkzeugmaschinen werden in der Regel mittels Stellkeilen und Befestigungsschrauben befestigt, andere Maschinen oft nur mittels Schrauben und Muttern. Stahlspreizdübel werden als Befestigungselement ebenso benutzt wie die Kombination von Stiften und Befestigungsschrauben.

In jedem dieser Fälle ist das befestigende Element, z. B. die Schraube, durch eine Bohrung im Gestellelement geführt, welche notwendigerweise einen größeren Durchmesser als das Befestigungselement aufweist. Entsprechend der Durchmesserdifferenz ist daher im Falle des Wirkens von Kräften quer zur Befestigungskraft, soweit die.;e Kräfte größer als die Vorspannreibkraft sind, ein Verschieben der Maschinenteile zueinander bzw. der Maschine auf dem Fundament möglich.

Durch zusätzliches Verstiften der Maschinenteile miteinander wird diesem Nachteil begegnet. Der relativ kleine Querschnitt der Stifte kann jedoch nur entsprechend kleine Belastungen aufnehmen. Hinzu kommt, daß die Fügeteile aus einem Werkstoff bestehen müssen, der aus Festigkeitsgründen eine Stiftverbindung überhaupt erlaubt. Bei der Verankerung von Maschinen und Fundamenten muß für das Verstiften ein zusätzlicher Aufwand betrieben werden. Bei längeren Gestellteilen sind außerdem eine Vielzahl von Stiften erforderlich.

Die nach dem Stand der Technik günstigste Lösung ist das Verkleben der Maschinenteile miteinander bzw. der Gestellelemente auf dem Fundament. Damit wird der Steifeverlust, der bei den anderen Lösungen in der Fuge auftritt, völlig vermieden. Der Nachteil dieser Lösungen liegt in ihrem Wesen begründet. Es entsteht eine unlösbare Verbindung, ^.e nicht in jedem Fall akzeptabel ist. Das ist z. B. der Fall, wenn die Klebeschicht zwischen Maschinengestell und Fundament angeordnet ist und die Maschine ihren Standort wechseln muß. Die Flexibilität der Produktion macht einen solchen Standortwechsel immer häufiger notwendig.

Bekannt ist das Anordnen einer aushärtenden, zunächst jedoch plastischen Zwischenschicht zwischen Fügepartnern. Dies geschieht insbesondere, urn einen exakten Sitz der Fügepartner zueinander unter günstigen technologischen Bedingungen zu erreichen.

Dies sieht beispielsweise die Lösung nach DE 943087 vor, die der Rationalisierung der Fertigung von Führungen an Maschinengestellen oder dergleichen dient Zur allseitigen Verankerung der plastischen Zwischenschicht am Maschinenrahmen sind an demselben Vertiefungen oder Ausnehmungen, die gegebenenfalls auch unterschnitten sind, angeordnet. Der Fügepartner, nämlich die Führungsschiene, wird auf diese Zwischenschicht aufgebracht.

Dabei gibt es zwei Möglichkeiten:

— entweder die Führungsschienen werden auf die gemäß DE 943087 vorbereiteten Flächen des Maschinenrahmens aufgeschraubt, dann wird eine lösbare, aber spielbehaftete Verbindung zwischen beiden geschaffen (infolge der unvermeidbaren Toleranz zwischen dem Durchmesser der Befestigungsschraube und den Bohrungen im Bauteil)

— oder die Führungsschienen werden auf den noch nicht ausgehärteten Kunststoff aufgebracht und folglich, sofern er geeignet ist, geklebt, dann ist die hergestellte Verbindung zwar spielfrei, aber nicht lösbar.

Bezogen auf die von Führungen zu fordernde Genauigkeit ist diese Verbindung als einmalig anzusehen. Sie soll für die Benutzungsdauer der Maschine gesichert werden. Ein Auswechseln der Führungsschienen ist ohne weiteres nicht möglich, da im Falle aufgeschraubter Führungsschienen, wegen der unterschiedlichen Oberflächengeometrie der verbrauchten und der neuen Führungsschienen auf der Fügeseite und im Falle aufgeklebter Führungsschienen „wegen der festen Verbindung eine Zerstörung der Zwischenschicht eintritt oder mindestens deren Anpassung erforderlich wird, wodurch der gewollte Rationalisierungseffekt jedoch entfällt.

Die Vertiefungen bzw. Ausnehmungen im Maschinenrahmen haben nur Bedeutung für die dauerhafte Verankerung der Zwischenschicht an demselben.

Ziel der Erfindung

Es soll ein ungewolltes Verschieben von Maschinenteilen zueinander bzw. ein Verschieben des Maschinengestells gegenüber dem Fundament durch Torsions- und/oder Querkräfte ausgeschlossen und somit die Steife der Verbindung zwischen diesen Elementen erhöht werden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Ursache der geschilderten Mängel des Standes der Technik ist die Toleranz zwischen dem Befestigungselement und dem bzw. den Maschinenteilen bzw. das spezifische Ergebnis der Klebeverbindung.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine lösbare spielfreie Verbindung zwischen einem metallischen Maschinenteil und einem nichtmetallischen bzw. einem nichtmetallischen Fundament zu schaffen.

Erfindungsgemäß löst die Erfindung diese Aufgabe unter Verwendung von Befestigungsschrauben und einer aushärtenden, zunächst plastischen Zwischenschicht, indem das metallische Maschinenteil an seiner dem nichtmetallischen Maschinenteil bzw. dem nichtmetallischen Fundament gegenüberliegenden Seite Ausnehmungen mit rechteckigem Querschnitt aufweist und mit einer Trennschicht zur Zwischenschicht versehen ist.

Die Funktion der erfindungsgemäßen Lösung wird anhand des nachfolgenden Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Ausführungsbeispiel

In der beigefügten Zeichnung zeigt

Fig. 1: die erfindungsgemäß gestaltete Unterseite eines Winkelgestells

Fig. 2: einen Schnitt durch Gestell und Fundament senkrecht zur Aufstellfläche

Das mit Fig. 1 dargestellte Winkelgestell einer Weikzeugmaschine besteht aus dem Schenkel 1 und dem Schenkel 5, welche an der Fugestelle 4 miteinander verbunden sind. Der Betrachter blickt auf die Maschinenteilseite 2 des Gestells, d. h., auf die Seite, welche im Gebrauchszustand der Maschine auf dem Fundament 6 aufliegt. In diese Maschinenteilseite 2 sind an beiden Schenkeln 1 und 5 Ausnehmungen 3 in Form von Nuten eingearbeitet.

In Fig. 2 liegt der Schenkel 1 mit seiner Maschinenteilseite 2 parallel zur Oberfläche des Fundamentes 6. Auf das Fundament 6 ist die aushärtende plastische Zwischenschicht 7 aufgetragen, welche unter dem Gewicht des Gestells auch in die Ausnehmungen 3 eindringt und diese ausfüllt. Die Maschinenteilseite 2 der Schenkel 1 und Б ist mit einer Trennschicht 8 versehen, so daß kein direkter Kontakt zwischen der Maschinenteilseite 2 und der Zwischenschicht 7 zustande kommt. Dagegen kann die Klebfähigkeit der Zwischenschicht 7 am Fundament 6 ungehindert zur Wirkung kommen, wodurch dieselbe eine feste unlösbare Verbindung mit dem Fundament 6 eingeht. Mit dem Gestell ist die Zwischenschicht 7 lösbar formschlüssig verbunden. Durch die Wahl der Grund- und Zuschlagstoffe, welche die Zwischenschicht 7 bilden, kann erreicht werden, daß auch nach dem Aushärten derselben ein spielfreier Formschluß vorhanden ist.

Das mittels nicht dargestellter Stützschrauben und Befestigungsschrauben zum Fundament 6 ausgerichtete bzw. an diesem befestigte Gestell der Maschine ist durch die Zwischenschicht 7 auch noch formschlüssig .nit dem Fundament 6 verbunden. Dadurch können Torsions- und/oder Querkräfte das Gestell auf dem Fundament 6 nicht verschieben und werden in dasselbe eingeleitet. Die infolge einer solchen Verschiebung auftretenden mannigfaltigen Nachteile werden bei Anwendung der Erfindung vermieden.

Entsprechend der Größe der zu erwartenden Wirkungsrichtung der Torsions- und/oder Querkräfte wählt der Konstrukteur Größe, Form und Lage der Ausnehmungen 3 in der Maschinenteilseite 2. Bei dem als Ausführungsbeispiel gewC '.ten Winkelgestell, dessen Schenkel 1 und 5 rechtwinklig zueinander geordnet sind, bilden die Nuten die erfindungsgemäßen Ausnehmungen 3. Die Ausbildung als durchgehende Nut hat fertigungstechnische Vorteile und ihre der Schenkelanordnung entsprechende rechtwinklige Anordnung zueinander gestattet das optimale Übertragen aller in der Fügeebene wirkenden beliebig gerichteten Kräfte in das Fundament. Anstelle der Nuten können selbstverständlich auch anders geformte Ausnehmungen vorgesehen werden, deren Herstellung auch spanlos, also z. B. beim Gießen des Gestellelementes, erfolgen kann.

Die erfindungsgemäße Lösung vereinigt die Vorteile der Befestigungsmethoden mittels Befestigungsschrauben bzw. mittels Kleben, ohne deren Nachteile aufzuweisen.

Claims (2)

1. Patentanspruch:

   Fixierung von metallischen Maschinenteilen an nichtmetallischen bzw. an einem nichtmetallischen Fundament, unter Verwendung von Befestigungsschrauben und einer aushärtenden plastischen Zwischenschicht, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Maschinenteil (1; 5) an seiner dem nichtmetallischen Maschinenteil bzw. dem nichtmetallischen Fundament (6) gegenüberliegenden Seite
2. (2) Ausnehmungen (3) mit rechteckigem Querschnitt aufweist und mit einer Trennschicht (8) zur Zwischenschicht (7) versehen ist.