DE102005001845A1

DE102005001845A1 - Stabilisator für eine Portalwerkzeugmaschine und Portalwerkzeugmaschine

Info

Publication number: DE102005001845A1
Application number: DE200510001845
Authority: DE
Inventors: Fritz Eisold; Holger Eisold; Markus Eisold
Original assignee: EIMA MASCHB GmbH; EIMA MASCHINENBAU GmbH
Current assignee: EIMA MASCHB GmbH; EIMA MASCHINENBAU GmbH
Priority date: 2005-01-11
Filing date: 2005-01-11
Publication date: 2006-07-20

Abstract

Es wird ein Stabilisator für eine Portalfräsmaschine und eine Portalfräsmaschine vorgeschlagen, deren Biegesteifigkeit und Torsionsfestigkeit in Richtung der X-Achse und der Y-Achse gegenüber herkömmlichen Portalfräsmaschinen sehr stark erhöht wurde, ohne die Masse der bewegten Teile nennenswert zu erhöhen.

Description

Portalwerkzeugmaschinen, insbesondere Portalfräsmaschinen, die einen Maschinentisch und ein Portal aufweisen, an dem ein Z-Schieber, der auch als Turm bezeichnet wird, geführt und gelagert ist, sind seit langem bekannt. An dem Z-Schieber ist eine Spindel vorhanden, mit der beispielsweise ein Fräskopf oder ein anderes Werkzeug angetrieben werden kann.
Da die bei der Bearbeitung auf das Werkzeug wirkenden Kräfte ausschließlich über den Z-Schieber und die Brücke abgeleitet werden können, ist bei Portalwerkzeugmaschinen mit hohen Portalen die Bearbeitung flacher Werkstücke mit kleiner Bauhöhe bislang nicht zufriedenstellend möglich. Ursache hierfür sind die ungünstigen Hebel- und Kräfteverhältnisse, welche zu einer unerwünschten Verformung sowohl des Z-Schiebers als auch der Brücke führen, was sich nachteilig auf die Bearbeitungsgenauigkeit und die Spanleistung auswirkt.
Zur Erläuterung der Problematik ist in der 1 eine solche Portalfräsmaschine nach dem Stand der Technik in einer Ansicht von vorne und einer Seitenansicht dargestellt. Die Portalfräsmaschine 1 ist in 1 stark vereinfacht und schematisiert dargestellt.
Mit dem Bezugszeichen 1 ist eine Portalfräsmaschine 1 in ihrer Gesamtheit bezeichnet. Die wesentlichen Baugruppen der Portalfräsmaschine 1 sind ein Maschinenbett 3, mindestens zwei Ständer 5 sowie eine Brücke 7.
Auf dem Maschinentisch 3 wird ein nicht dargestelltes Werkstück festgespannt, wenn es auf der Portalfräsmaschine 1 bearbeitet werden soll.
An der Brücke 7 ist ein sogenannter Z-Schieber oder Turm 9 befestigt. Der Z-Schieber 9 kann sowohl in Richtung einer X-Achse als auch in Richtung einer Z-Achse relativ zur Brücke 7 bewegt werden. Dazu ist eine sogenannte Kreuzschlittenführung zwischen dem Z-Schieber 9 und der Brücke 7 vorhanden. Die Führung des Z-Schiebers 9 in Richtung der X-Achse wird von einer ersten Führung 11 in der Brücke 7 übernommen.
In dem Z-Schieber 9 ist in Richtung der Z-Achse eine zweiten Führung 12 übernommen.
An dem in 1 unteren Ende des Z-Schiebers 9 ist eine Spindel 13 angedeutet, die ein am Z-Schieber 9 befestigtes Werkzeug, wie zum Beispiel ein nicht dargestellter Fräskopf, angetrieben wird.
Die Brücke 7 ist mit Hilfe einer dritten Führung 15, die auf den Ständern 5 angeordnet ist, in Richtung einer Y-Achse relativ zu den Ständern 5 verfahrbar. Dies bedeutet, dass durch geeignetes Verfahren der Brücke 7 in Richtung der Y-Achse und das Verfahren des Z-Schiebers 9 in Richtung der X-Achse und/oder der Z-Achse jeder Punkt oberhalb des Maschinentisches 3 von dem nicht dargestellten Fräskopf oder einem anderen Werkzeug angefahren werden kann.
In der 1a ist eine Ansicht von vorne auf die Portalfräsmaschine 1 dargestellt, während die 1b einen Ausschnitt einer Seitenansicht einer Portalfräsmaschine 1 zeigt. Bei der spanenden Bearbeitung eines nicht dargestellten Werkstücks treten naturgemäß Kräfte in allen drei Raumesrichtungen auf, die vor allem den Z-Schieber 9 und die Brücke 7 verformen. Aufgrund dieser elastischen Verformungen wird die Bearbeitungsgenauigkeit reduziert beziehungsweise es muss zur Erzielung einer vorgegebenen Genauigkeit die Spanleistung reduziert werden.
Dabei sind insbesondere die Kräfte F_Y in Richtung der Y-Achse, die in 1b durch einer. Pfeil angedeutet wurden und die Kräfte F_X in Richtung der X-Achse, die in der 1a ebenfalls durch einen Pfeil angedeutet wurden, besonders problematisch, da sie zu einer Verbiegung des Z-Schiebers 9 und einer Torsion der Brücke 7 führen.
Die daraus resultierenden Ausweichbewegungen der Spindel 13 beziehungsweise des nicht dargestellten Fräskopfes am unteren Ende des Z-Schiebers 9 sind in der 1a durch einen Pfeil 17 und in der 1b durch einen Pfeil 19 angedeutet. Es ist offensichtlich, dass aufgrund der Hebelverhältnisse besonders die Bearbeitung flacher Werkstücke (nicht dargestellt), die nur wenig über den Maschinentisch 3 hinausragen, zu einer großen Torsion der Brücke 7 und einer großen Biegung des Z-Schiebers 9 führen. Auf die erste Führung 11 und die zweite Führung 12 werden bei der Bearbeitung eines solchen Werkstücks in hohem Maße belastet und verformt.
Insbesondere die Verformung in Y-Richtung (siehe Bezugszeichen 19 in 1b) ist konstruktiv bei herkömmlichen Portalfräsmaschinen nur schwer in den Griff zu bekommen. Dies liegt zum einen darin begründet, dass der Hebelarm, mit dem die Kraft F_Y an den Z-Schieber 9 angreift, umso größer wird, je flacher das zu bearbeitende Werkstück (nicht dargestellt) ist.
Dies führt zu einer Biegung (nicht dargestellt) des Z-Schiebers 9 und gleichzeitig zu einer Torsion (nicht dargestellt) der Brücke 7.
Etwas weniger kritisch ist die Situation bezüglich Kräften in X-Richtung, da die Brücke 7 durch das daraus resultierende Moment nicht tordiert, sondern nur auf Biegung beansprucht wird. Bei den in Richtung der X-Achse wirkenden Kräften F_X ist stellen in der Regel der Z-Schieber 9 und die Führungen 11 und 12 die konstruktiven Schwachpunkte dar.
Zur Lösung dieses Problems könnte man darin sehen, die Querschnitte sowohl des Z-Schiebers 9 als auch der Brücke 7 entsprechend zu vergrößern. Allerdings gehen damit erhebliche Mehrkosten einher und die Dynamik der Verfahr- und Verstellbewegungen des Z-Schiebers 9 leidet wegen des größeren Eigengewichts von Z-Schieber 9 und Brücke 7. Somit wird das der Erfindung zugrunde liegende Problem durch eine Vergrößern der äußeren Abmessungen von Z-Schieber 9 und Brücke 7 nicht gelöst.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Portalfräsmaschine bereitzustellen, die einerseits leicht im Aufbau ist, so dass Steuerungsbewegungen der Spindel 13 beziehungsweise des Fräskopfes mit hoher Dynamik erfolgen können und gleichzeitig große Zerspankräfte von dem Z-Schieber 9 aufgenommen werden können, bei gleichzeitig hoher Präzision der Bearbeitung.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Stabilisator für eine Portalwerkzeugmaschine, insbesondere eine Portalfräsmaschine, bestehend aus zwei parallel zueinander angeordneten Seitenplatten, einem Stabilisatorbalken und einem Widerlager für einen Z-Schieber der Werkzeugmaschine, wobei der Stabilisatorbalken zwischen den Seitenplatten eingespannt ist und ein Widerlager für einen Z-Schieber einer Portalwerkzeugmaschine aufweist.

Mit Hilfe dieses erfindungsgemäßen Stabilisators ist es möglich, die Torsionsbelastung der Brücke 7 vollständig zu eliminieren und die wirksame Hebellänge der auf den Z-Schieber 9 wirkenden Biegemomente auf einen Bruchteil zu reduzieren. Dies gilt auch dann, wenn der Z-Schieber 9 mit seiner Spindel 13 in unmittelbare Nähe des Maschinentisches 3 gebracht wird.

Dadurch, dass die Torsion der Brücke vollständig eliminiert wird und auch die Biegung des Z-Schiebers 9 auf einen Bruchteil reduziert wird, können ohne Beeinträchtigungen der Dynamik der Portalwerkzeugmaschine erheblich größere Spankräfte vom Fräskopf auf das Werkstück übertragen werden, ohne dass die Genauigkeit der Steuerung des Fräskopfs aufgrund von elastischen Verformungen der Portalwerkzeugmaschine beeinträchtigt wird. Außerdem kann wegen der günstigeren Hebelverhältnisse sowohl der Z-Schieber 9 als auch die Brücke 7 in vielen Fällen sogar mit kleineren Querschnitten und damit leichter ausgeführt werden. Dadurch verbessert sich die Dynamik der Stellbewegungen weiter und es werden Bearbeitungs- und Herstellungskosten in erheblichem Umfang eingespart.

Im Ergebnis ist es somit möglich, auch in Bereichen des Arbeitsraums der Portalwerkzeugmaschine, die bezüglich der Steifigkeit der Portalwerkzeugmaschine ungünstig sind, mit großen Zerspankräften bei gleichzeitig hoher Genauigkeit unterschiedlichste Materialien, seien es leicht oder schwer zerspanbare Materialen, zu bearbeiten. Außerdem wird das Einsatzgebiet von Portalwerkzeugmaschinen, die mit einem erfindungsgemäßen Stabilisator ausgerüstet sind, in Richtung schwer zerspanbarer Werkstoffe, höher Spanleistungen und größerer Genauigkeit ausgeweitet.

Damit werden die Leistungsfähigkeit und die Einsatzmöglichkeit bekannter Portalwerkzeugmaschinen deutlich erhöht und es können mit Hilfe des erfindungsgemäßen Stabilisators auch bereits eingesetzte Portalwerkzeugmaschinen oder in Serie gefertigte Portalwerkzeugmaschinen nach dem Stand der Technik auf- und nachgerüstet werden.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Stabilisatorbalken höhenverstellbar zwischen den Seitenplatten eingespannt, so dass er in Abhängigkeit der Geometrie des Werkstücks in eine Position gebracht werden kann, in der die Steifheit der Portalwerkzeugmaschine in Abhängigkeit des Werkstücks maximal ist.

Andererseits ist durch die Höhenverstellbarkeit des Stabilisatorbalkens keine Beeinträchtigung der maximalen Werkstückgröße durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Stabilisators verbunden.

Vorteilhafterweise weisen die Seitenplatten je eine Führung, bevorzugt eine spielfreie Führung, für den Stabilisatorbalken auf. Besonders Vorteilhafterweise können die Führungen als Rollenführung oder als Kugelführung mit einer gewissen Vorspannung ausgebildet sein. Es versteht sich jedoch von selbst, dass auch alle anderen Arten von Maschinenführungen, die aus dem Stand der Technik bekannt sind und für die Übertragung linearer Bewegungen geeignet sind, bei einem erfindungsgemäßen Stabilisator eingesetzt werden können.

Um eine automatische Höhenverstellung des Stabilisatorbalkens zu erreichen, sind in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung an den Seitenplatten Antriebsmittel vorgesehen. Diese Antriebsmittel können bevorzugt je eine Kugelumlaufspindel an jeder Seitenplatte umfassen. Diese beiden Kugelumlaufspindeln können Vorteilhafterweise über einen gemeinsamen Antriebsmotor angetrieben werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Stabilisators sehen vor, dass der Stabilisatorbalken eine Führung, insbesondere eine spielfreie Führung, für das Widerlager in Richtung einer X-Achse der Portalwerkzeugmaschine aufweist.

In weiterer Ergänzung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Z-Schieber einer Portalwerkzeugmaschine eine Führung, insbesondere eine spielfreie Führung, für das Widerlager des Stabilisators in Richtung einer Z-Achse der Portalwerkzeugmaschine aufweist.

Vorteilhafterweise werden die Führungen im Stabilisatorbalken und im Z-Schieber, die zusammen die bereits erwähnte Kreuzführung des Z-Schiebers bewirken, als Kugelführung oder als Rollenführung ausgebildet. Allerdings können auch hier andere aus dem Stand der Technik bekannte Bauarten von Linearführungen eingesetzt werden.

Um die Steifigkeit des Z-Schiebers in Richtung der X-Achse zu erhöhen, kann in weiterer besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, das Widerlager relativ zum Stabilisatorbalken, insbesondere in Richtung der X-Achse, verstellbar und arretierbar auszuführen. Diese Verstellung und Arretierung des Widerlagers relativ zum Stabilisatorbalken kann durch eine Kugelumlaufspindel und einen Antriebsmotor erfolgen. Wenn die Verstellung arretiert werden soll, kann der Antriebsmotor durch eine geeignete Ansteuerung blockiert werden. Infolgedessen kann der Z-Schieber 9 auch beim Auftreten von Kräfte in Richtung der X-Achse nicht ausweichen und es wird somit die gewünschte Steifheit des Z-Schiebers 9 auch in Richtung der X-Achse erreicht.

Alternativ kann die Höhenverstellung des Stabilisatorbalkens und/oder die Verstellung und die Arretierung des Widerlagers relativ zum Stabilisatorbalken auch pneumatisch, hydraulisch, durch Zahnstangen oder mittels Seilen oder Ketten erfolgen.

Die erfindungsgemäßen Vorteile werden auch bei einer Portalwerkzeugmaschine mit einem Maschinentisch und einem Portal, wobei das Portal eine Brücke umfasst, an der ein Z-Schieber geführt und gelagert ist, und wobei das Portal zu beiden Seiten des Maschinentisches mindestens je einen Ständer aufweist, welche die Brücke tragen, dadurch erreicht werden, dass die Portalwerkzeugmaschine einen Stabilisator nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.

Wenn die Ständer in Richtung einer Y-Achse eine Führung für die Brücke und einen Antrieb zum Verfahren der Brücke in Richtung der Y-Achse aufweisen, ist in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Seitenplatten parallel zur Führung der Brücke geführt werden. Besonders vorteilhaft ist es naturgemäß, wenn die Seitenplatten die ohnehin vorhandene Führung der Brücke mitnutzen, so dass erstens Bauraum eingespart wird und zweitens die Kosten für eine zusätzliche Linearführung der Seitenplatten vermieden werden.

In entsprechender Weise empfiehlt es sich auch, die Seitenplatten zusammen mit der Brücke in Richtung der Y-Achse zu verfahren. Dies kann beispielsweise durch eine einfache Kopplung der Seitenplatten mit der Brücke erfolgen.

Wenn bei der Portalwerkzeugmaschine die Ständer und die Brücke fest miteinander verbunden sind, kann jede der Seitenplatten fest mit einem Ständer und/oder der Brücke verbunden werden. Dadurch wird die Ausführung des erfindungsgemäßen Stabilisators weiter vereinfacht. In diesem Fall wird in der Regel der Maschinentisch in Richtung der Y-Achse in einer Führung bewegbar sein und die erforderliche Bewegung relativ zum Fräskopf des Z-Schiebers 9 ausführen.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgender. Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen entnehmbar. Alle in der Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen genannten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

Es zeigen:

1 eine Ansicht von vorne und eine teilweise Seitenansicht einer Portalfräsmaschine 1 nach dem Stand der Technik,

2 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Portalwerkzeugmaschine 1 und

3 eine alternative Bauform einer Portalfräsmaschine.

In 2 wird die Portalfräsmaschine 1, die bereits in Zusammenhang mit den 1a und 1b näher erläutert wurde, mit einem erfindungsgemäßen Stabilisator ausgerüstet dargestellt.
Gleiche Bauteile haben das gleiche Bezugszeichen wie in 1 und es gilt das bezüglich 1 Gesagte entsprechend.
Um die unerwünschte Torsion der Brücke 7 und die Biegung des Z-Schiebers 9 aufgrund von in Y-Richtung wirkenden Kräfte F_Y zu unterdrücken beziehungsweise zu minimieren, sind Seitenplatten 21 vorgesehen, die ebenso wie die Brücke 7 in der dritten Führung 15 geführt sind. Die dritte Führung 15 ist in ihrer konstruktiven Ausgestaltung in 2 nicht dargestellt. Es ist jedoch darauf zu achten, dass die dritte Führung 15 auch eine Gegenleiste aufweist (nicht dargestellt), die das Abheben der Seitenplatten 21 von der dritten Führung 15 verhindert. Selbstverständlich sind auch andere konstruktive Ausgestaltungen möglich, die das Abheben der Seitenplatten 21 von den dritten Führungen 15 verhindern.
Zwischen den beiden rechts und links des Bearbeitungsraums angeordneten Seitenplatten 21 (siehe 2a) ist ein Stabilisatorbalken 23 eingespannt. Der Stabilisatorbalken 23 ist, wie aus der 2b ersichtlich, in Richtung der Y-Achse unmittelbar hinter dem Z-Schieber 9 angeordnet. Der Z-Schieber 9 und der Stabilisatorbalken 23 sind durch ein Widerlager 25 so miteinander verbunden, dass Druck- und Zugkräfte in Richtung der Y-Achse von dem Z-Schieber 9 auf den Stabilisatorbalken 23 spielfrei übertragen werden können.
Damit durch das Widerlager 25 die Freiheitsgrade des Z-Schiebers 9 in Richtung der X-Achse und der Z-Achse nicht beeinträchtigt werden, ist in dem Stabilisatorbalken 23 eine vierte Führung 27 vorgesehen, welche das Widerlager 25 spielfrei in Richtung der X-Achse führt und lagert.
Aus dem gleichen Grund ist in dem Z-Schieber 9 eine fünfte Führung 29 vorgesehen. Die fünfte Führung 29 kann identisch mit der zweiten Führung 12 sein, so dass der Herstellungsaufwand minimiert wird.
Die vierte Führung 27 und/oder die fünfte Führung 29 sind Vorteilhafterweise als spielfreie Führung, insbesondere als Kugelführung oder als Rollenführung, ausgebildet.
Wenn man nun die 2b einer erfindungsgemäßen Portalfräsmaschine 1 mit der Portalfräsmaschine nach dem Stand der Technik gemäß 1b vergleicht, wird unmittelbar deutlich, dass sich durch die Übertragung von Kräften in Richtung der Y-Achse vom Z-Schieber 9 über das Widerlager 25 auf den Stabilisatorbalken 23 die geometrischen Verhältnisse der erfindungsgemäßen Portalfräsmaschine 1 gegenüber einer Portalfräsmaschine nach dem Stand der Technik entscheidend verbessert haben.
Insbesondere führen Kräfte F_Y in Richtung der Y-Achse nicht mehr zu einer Torsion der Brücke 7, da diese Kräfte im Wesentlichen vom Stabilisatorbalken 23 aufgenommen werden. Dabei wird der Stabilisatorbalken 23 nur auf Biegung, nicht jedoch auf Torsion beansprucht. Auch muss die Kreuzführung zwischen dem Z-Schieber 9 und der Brücke 7 (siehe die erste Führung 11 in der Brücke 7 und die zweite Führung 12, bzw. die fünfte Führung 29) -Schieber 9, keine Biegemomente mehr übertragen. Die Kraft F_Y bewirkt lediglich eine Kraftübertragung zwischen der Brücke 7 und dem Z-Schieber 9 in Richtung der Y-Achse.
Da bei der erfindungsgemäßen Portalfräsmaschine der Z-Schieber 9 in Richtung der Y-Achse sowohl durch die Brücke 7 als auch durch den Stabilisatorbalken 23 abgestützt wird, ergibt sich somit ein doppelseitiger Hebel. Dadurch, dass die wirksame Hebellänge mit Hilfe des Stabilisatorbalkens 23 entscheidend auf einen Bruchteil der Länge des einseitigen Hebels gemäß 1b verringert wurde, ist die Biegung des Z-Schiebers 9 um die X-Achse durch die in Richtung der Y-Achse wirkenden Kräfte F_Y auf einen Bruchteil reduziert worden.
Im Ergebnis ist die erfindungsgemäße Portalfräsmaschine 1 gemäß 2 in Richtung der Y-Achse sehr viel steifer, was sich positiv auf die Genauigkeit der Bearbeitung auswirkt.
Gleichzeitig können dadurch auch eine leichtere Konstruktion sowohl des Z-Schiebers 9 als auch der Brücke 7 gewählt werden, was sich positiv auf die Dynamik der Steuerung der Portalfräsmaschine 1 auswirkt und außerdem die Herstellungskosten reduzieren hilft.
Wenn man sich die Kräfteverhältnisse der erfindungsgemäßen Portalfräsmaschine 1 in Richtung der X-Achse anhand der 2a vor Augen hält, wird deutlich, dass ein Ausweichen des Z-Schiebers 9 in Richtung der X-Achse aufgrund von in Richtung der X-Achse wirkenden Kräften F_X dadurch verhindert werden kann, dass das Widerlager 25 an dem Stabilisatorbalken 23 arretierbar ist. In diesem Fall wird dann auch der Z-Schieber 9 sowohl von der Brücke 7 als auch über das Widerlager 25 in Richtung der X-Achse fixiert und arretiert, so dass die in Richtung der X-Achse wirkenden Kräfte an einen zweiseitigen Hebel angreifen, dessen Drehpunkt das Widerlager 25 ist. Aufgrund des kurzen Hebelarms zwischen dem Angriffspunkt der Kräfte F_X und dem Widerlager 25 ist der Z-Schieber auch in Richtung der X-Achse sehr biegesteif. Deshalb können auch in Richtung der X-Achse (roße Zerspankräfte von dem Z-Schieber aufgenommen und über den Stabilisatorbalken 23 abgeleitet werden.
Um das Widerlager auf einfache und genaue Weise in Richtung der X-Achse arretieren zu können, kann das Widerlager 25 beispielsweise durch eine Kugelumlaufspindel (nicht dargestellt), die parallel zur vierten Führung 27 verläuft, zu verschieben und in der gewünschten Position durch Blockieren des Antriebsmotors (nicht dargestellt) zu arretieren. Diese Verschiebebewegungen können von der Steuerung der Portalfräsmaschine 1 übernommen werden.
Es versteht sich dabei von selbst, dass die Verschiebung des Widerlagers 25 relativ zum Stabilisatorbalken 23 der Verschiebung des Z-Schiebers 9 relativ zur Brücke 7 entspricht. Somit ist für die Steuerung der Portalfräsmaschine kein zusätzlicher Aufwand erforderlich, sondern es müssen lediglich zwei verschiedene Antriebe angesteuert werden.
Die Höhenverstellung des Stabilisatorbalkens 23, das heißt die Verstellung des Stabilisatorbalkens 23 in Richtung der Z-Achse, kann während der Bearbeitung vorgenommen werden oder es kann der Stabilisatorbalken 23 vor der Bearbeitung eines Werkstücks einmal fest eingestellt werden und dort in dieser Position arretiert werden. Durch eine kontinuierliche Höhenverstellung des Stabilisatorbalkens 23 während der Bearbeitung kann zu jedem Zeitpunkt die maximale Steifigkeit der Portalfräsmaschine erreicht werden. Dies ist insbesondere für schwer zerspanbare Werkstoffe und Werkstücke zu deren Bearbeitung der Z-Schieber 9 weit in Richtung der Z-Achse nach unten unter die Brücke 7 ragt, vorteilhaft.
Die Führung des Stabilisatorbalkens 23 in den Seitenplatten 21 sollte spielfrei erfolgen. Besonders vorteilhaft haben sich hierbei spielfreie Kugelführungen oder Rollenführungen erwiesen. Diese Führungen sind in den 2a und 2b nicht dargestellt. In der 2a und 2b sind lediglich die Kugelgewindespindeln 31 angedeutet, mit deren Hilfe der Stabilisatorbalken in die gewünschte Position in Richtung der Z-Achse gebracht werden kann. Die Höhenverstellbarkeit des Stabilisatorbalkens 23 ist in 2a durch Doppelpfeile angedeutet.
In 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Portalfräsmaschine dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Ständer 5 und die Brücke 7 fest miteinander verbunden. Die zur Bearbeitung dreidimensionaler Werkstücke erforderliche Relativbewegung zwischen dem Maschinentisch 3 und einem Fräskopf 33, der an dem Z-Schieber 9 befestigt ist, wird bei dieser Portalfräsmaschine 1 durch eine Bewegung des Maschinentischs 3 in Richtung der Y-Achse.
Infolgedessen muss der Stabilisatorbalken 23 nicht in Richtung der Y-Achse relativ zu den Ständern 5 beziehungsweise zur Brücke 7 bewegbar sein. Deshalb können die Seitenplatten 21 direkt an die Ständer 5 montiert werden oder es kann (nicht dargestellt) sogar auf die Seitenplatten verzichtet werden und eine Führung (nicht dargestellt) des Stabilisatorbalkens 23 in Richtung der Z-Achse direkt an den Ständern 5 befestigt werden.
In 3 ist auch die Höhenverstellung des Stabilisatorbalkens 23 nicht im Detail dargestellt sondern nur durch Doppelpfeile angedeutet. Es gilt jedoch bezüglich der Verstellung des Stabilisatorbalkens 23 in Richtung der Z-Achse das bezüglich 2 Gesagte.

Claims

Stabilisator für eine Portalwerkzeugmaschine, insbesondere eine Portalfräsmaschine, bestehend aus zwei parallel zueinander angeordneten Seitenplatten (21), einem Stabilisatorbalken (23), wobei der Stabilisatorbalken (23) zwischen den Seitenplatten (21) eingespannt ist und ein Widerlager (25) für einen Z-Schieber (9) einer Portalwerkzeugmaschine (1) aufweist.
Stabilisator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stabilisatorbalken (23) in Richtung einer Z-Achse der Portalwerkzeugmaschine (1) verstellbar zwischen den Seitenplatten (21) eingespannt ist.
Stabilisator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenplatten (21) je eine Führung in Richtung der Z-Achse, bevorzugt eine spielfreie Führung, für den Stabilisatorbalken (23) aufweisen.
Stabilisator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungen als Rollenführung oder Kugelführung ausgebildet sind.
Stabilisator nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass an den Seitenplatten (21) Antriebsmittel vorgesehen sind, und dass die Antriebsmittel zur Verstellung des Stabilisatorbalkens (23) in Richtung der Z-Achse dienen.
Stabilisator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmittel an jeder Seitenplatte (21) eine Kugelumlaufspindel (31) und mindestens einen Antriebsmotor umfassen.
Stabilisator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stabilisatorbalken (23) eine Führung (27), insbesondere eine spielfreie Führung, für das Widerlager (25) in Richtung einer X-Achse der Portalwerkzeugmaschine (1) aufweist.
Stabilisator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Z-Schieber (9) eine Führung (29), insbesondere eine spielfreie Führung, für das Widerlager (25) in Richtung einer Z-Achse der Portalwerkzeugmaschine aufweist.
Stabilisator nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (27) des Widerlagers (25) im Stabilisatorbalken (23) und/oder im Z-Schieber (29) als Kugelführung oder als Rollenführung ausgebildet ist.
Stabilisator nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerlager (25) relativ zum Stabilisatorbalken (23) verstellbar und arretierbar ist.
Stabilisator nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellung und die Arretierung des Widerlagers (25) relativ zum Stabilisatorbalken (23) durch eine Kugelumlaufspindel und einen Antriebsmotor erfolgt.
Stabilisator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhenverstellung des Stabilisatorbalkens (23) und/oder die Verstellung und die Arretierung des Widerlagers (25) relativ zum Stabilisatorbalken (23) pneumatisch, hydraulisch, durch Zahnstangen oder mittels Seilen oder Ketten erfolgt.
Portalwerkzeugmaschine mit einem Maschinentisch (3) und einem Portal, wobei das Portal eine Brücke (7) umfasst an der ein Z-Schieber (9) geführt und gelagert ist, und wobei das Portal zu beiden Seiten des Maschinentisches (3) mindestens je einen Ständer (5) aufweist, welche die Brücke (7) tragen, dadurch gekennzeichnet, dass die Portalwerkzeugmaschine (1) einen Stabilisator nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.
Portalwerkzeugmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Ständer (5) in Richtung einer Y-Achse eine Führung (15) für die Brücke (7) und einen Antrieb zum Verfahren der Brücke (7) in Richtung der Y-Achse aufweisen, und dass die Seitenplatten (21) parallel zur Führung (15) der Brücke geführt werden.
Portalwerkzeugmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenplatten (21) in der Führung (15) der Brücke (7) geführt werden.
Portalwerkzeugmaschine nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenplatten (21) mit der Brücke in Richtung der Y-Achse verfahren werden.
Portalwerkzeugmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Ständer (5) und die Brücke (7) fest miteinander verbunden sind, und dass jede der Seitenplatten (21) fest mit einem Ständer (5) und/oder der Brücke (7) verbunden sind.