DE102018107391B4

DE102018107391B4 - column system

Info

Publication number: DE102018107391B4
Application number: DE102018107391.7A
Authority: DE
Inventors: Thomas Silber
Original assignee: Mds E K; Mds EK
Current assignee: Mds E K; Mds EK
Priority date: 2018-03-28
Filing date: 2018-03-28
Publication date: 2022-08-18
Anticipated expiration: 2038-03-29
Also published as: DE102018107391A1

Abstract

Säulensystem (1) mit einer matrixförmigen Anordnung von Säulen (S1-S9), deren Außenseiten Funktionsflächen bilden und deren Längsachsen parallel zueinander verlaufen, wobei die Säulen (S1-S9) entlang ihrer Längsachsen verschiebbar und direkt gegeneinander gelagert sind, und mit Kraftbeaufschlagungsmitteln, mittels derer die einzelnen Spalten und/oder Zeilen der matrixförmigen Anordnung von Säulen (S1-S9) mit senkrecht zu den Längsachsen der Säulen (S1-S9) wirkenden Kräften beaufschlagbar sind, wobei durch eine logische Abfolge der Kraftbeaufschlagungen und ein entsprechendes Lösen oder Reduzieren der Kraftbeaufschlagungen für Zeilen und/oder Spalten die Säulen (S1-S9) einzeln in ihren Sollpositionen in Z-Richtung einstellbar und abschließend in ihren Sollpositionen in X-Y-Z-Richtung fixierbar sind.Column system (1) with a matrix-like arrangement of columns (S1-S9), whose outer sides form functional surfaces and whose longitudinal axes run parallel to one another, the columns (S1-S9) being displaceable along their longitudinal axes and supported directly against one another, and with force application means, by means which the individual columns and/or rows of the matrix-like arrangement of columns (S1-S9) can be subjected to forces acting perpendicularly to the longitudinal axes of the columns (S1-S9), with a logical sequence of the application of forces and a corresponding release or reduction of the application of force for rows and/or columns, the columns (S1-S9) can be individually adjusted in their target positions in the Z direction and finally fixed in their target positions in the X-Y-Z direction.

Description

Die Erfindung betrifft ein Säulensystem und ein Verfahren zur Generierung einer mechanisch belastbaren Konturstruktur.The invention relates to a column system and a method for generating a contour structure that can withstand mechanical loads.

Das erfindungsgemäße Säulensystem ist in einer Vielzahl von Anwendungsgebieten einsetzbar, wobei unter Bezug auf den Stand der Technik exemplarisch folgende Anwendungsgebiete genannt sindThe column system according to the invention can be used in a large number of fields of application, the following fields of application being mentioned by way of example with reference to the prior art

Ein erstes Anwendungsgebiet ist die Werkstückspannung zur mechanischen Bearbeitung und zum Messen. Bei einem bekannten Standardsystem ist ein Maschinentisch mit T-Nuten-Raster (X-Y-Richtung) mit entsprechenden Anschlagselementen, Spannpratzen, Gewindestangen mit T-Nutenstein und gerasterten abgestuften Höhenelemente (Z-Richtung) zur Auflage der Werkstücke und oder der Spannpratzen und oder Schraubstöcken vorgesehen. Solche Systeme haben den Nachteil, dass Sie in Z-Richtung an ein Raster gebunden sind und nicht automatisiert aufgebaut werden können. Der Aufbau der Einzelelemente ergibt in Z-Richtung Ungenauigkeiten bedingt durch Kettenmaße.A first area of application is workpiece clamping for mechanical processing and measurement. In a known standard system, a machine table with a T-slot grid (X-Y direction) with corresponding stop elements, clamping claws, threaded rods with a T-slot nut and gridded stepped height elements (Z-direction) is provided for supporting the workpieces and/or the clamping claws and/or vices . Such systems have the disadvantage that they are tied to a grid in the Z direction and cannot be set up automatically. The structure of the individual elements results in inaccuracies in the Z-direction due to incremental dimensions.

Weiterhin bekannt sind Baukastensysteme. Diese umfassen einen Maschinentisch, eine Grundplatte mit Loch-Schrauben-Raster (X-Y-Richtung) und gerasterte abgestufte Höhenelemente (Z-Richtung) mit Loch-Schrauben-Raster zum Spannen von Werkstücken oder Schraubstöcken. Solche Systeme haben den Nachteil, dass Sie in Z-Richtung an ein Raster gebunden sind und nicht automatisiert aufgebaut werden können. Der Aufbau der Einzelelemente ergibt in Z-Richtung Ungenauigkeiten bedingt durch Kettenmaße.Also known are modular systems. These include a machine table, a base plate with a screw-hole grid (X-Y direction) and graduated height elements (Z-direction) with a screw-hole grid for clamping workpieces or vices. Such systems have the disadvantage that they are tied to a grid in the Z direction and cannot be set up automatically. The structure of the individual elements results in inaccuracies in the Z-direction due to incremental dimensions.

Weiterhin bekannt sind Nullpunktspannsysteme. Diese umfassen einen Maschinentisch, Nullpunktplatten mit Bolzen-Aufnahme-Raster (X-Y-Richtung) und gerasterte abgestufte Höhenelemente (Z-Richtung) mit Bolzen-Aufnahme-Rasterausschnitten zum Spannen von Werkstücken oder Schraubstöcken. Solche Systeme haben den Nachteil, dass Sie in Z-Richtung an ein Raster gebunden sind und immer mehrere Bolzen-Aufnahmen (mindestens ein Rasterfeld in X-Y-Richtung) platztechnisch zum Aufbau benötigt wird. Einzelne nebeneinanderliegende Bolzen sind somit nicht unterschiedlich in Z-Richtung positionierbar. Der Aufbau der Einzelelemente ergibt in Z-Richtung Ungenauigkeiten bedingt durch Kettenmaße.Also known are zero-point clamping systems. These include a machine table, zero-point plates with a bolt-receiving grid (X-Y direction) and graduated height elements (Z-direction) with bolt-receiving grid cutouts for clamping workpieces or vices. Such systems have the disadvantage that they are tied to a grid in the Z direction and always require several bolt mounts (at least one grid field in the X-Y direction) for the construction. Individual adjacent bolts can therefore not be positioned differently in the Z direction. The structure of the individual elements results in inaccuracies in the Z-direction due to incremental dimensions.

Weiterhin bekannt sind automatisierte Systeme mit einem Maschinentisch und Vorrichtungen, die sowohl in X- und/oder Y- und/oder Z-Richtung eigene gesteuerte Positionier- und Klemmelemente aufweisen. Diese Systeme sind zwar sehr flexibel aber auch entsprechend teuer.Also known are automated systems with a machine table and devices that have their own controlled positioning and clamping elements in the X and/or Y and/or Z direction. Although these systems are very flexible, they are also correspondingly expensive.

Alle vorgenannten beschriebenen Systeme haben noch folgendes gemein: Sie nutzen alle nicht die bereits bestehenden und genauen Achsen zur automatisierten Erzeugung einer mechanisch belastbaren Konturstruktur, die eh in jeder Mess- oder Bearbeitungsmaschine vorhanden ist. Sie haben alle einen hochgenauen Maschinentisch der mit dem Werkstück selbst in der Regel nicht in Berührung kommt.All of the systems described above also have the following in common: They all do not use the already existing and precise axes for the automated generation of a mechanically resilient contour structure, which is already present in every measuring or processing machine. They all have a high-precision machine table that usually does not come into contact with the workpiece itself.

Ein weiteres Anwendungsgebiet sind 3D-Schweißtische zum Heften von komplexen Stahlbauteilen. Diese umfassen einen Vorrichtungstisch mit Loch-Schrauben-Raster (X-Y-Richtung) und gerasterte abgestufte Höhenelemente (Z-Richtung) mit Loch-Schrauben-Raster zum Spannen von Werkstücken. Solche Systeme haben den Nachteil, dass Sie in Z-Richtung an ein Raster gebunden sind. Ebenso sind Sie eher nur für Rohr- oder Rahmenschweißkonstruktionen geeignet, nicht jedoch für größere Blechtafeln. Dies beruht darauf, dass dann, wenn eine größere Blechtafel auf den Tisch gelegt wird, sind zwangsläufig das damit abgedeckte Lochraster nicht mehr nutzbar ist.Another area of application is 3D welding tables for tacking complex steel components. These include a fixture table with a screw-hole grid (X-Y direction) and graduated height elements (Z-direction) with a screw-hole grid for clamping workpieces. Such systems have the disadvantage that they are tied to a grid in the Z direction. They are also only suitable for tube or frame welded constructions, but not for larger metal sheets. This is based on the fact that when a larger sheet of metal is placed on the table, the grid of holes covered with it is inevitably no longer usable.

Ein weiteres Anwendungsgebiet ist die Herstellung von Formen zum Gießen und Biegen. Hierbei werden verschiedenste Verfahren zur Konturstrukturerzeugung genutzt, wie z. B. diverse Rapid-Prototyping Verfahren, Dauerformen, Dauermodelle und dergleichen. Alle diese Verfahren haben jedoch gemeinsam, dass es keine kostengünstige Lösung zur Herstellung von konturnahen Guss- oder Biegeteilrohlingen gibt, die später nochmals weiterbearbeitet werden sollen. Diese Formen sind nur auf ein Werkstück bestimmt hergestellt und damit nicht Werkstück bezogen variabel veränderbar.Another area of application is the manufacture of molds for casting and bending. A wide variety of methods are used to generate the contour structure, such as e.g. B. various rapid prototyping methods, permanent molds, permanent models and the like. What all of these processes have in common, however, is that there is no cost-effective solution for producing close-contoured cast or bent part blanks that are later to be further processed. These forms are only produced specifically for one workpiece and can therefore not be variably changed in relation to the workpiece.

Die US 5 546 784 A betrifft ein Säulensystem mit einer matrixförmigen Anordnung von Säulen. Die Säulen sind mit parallel in vertikaler Richtung verlaufenden Längsachsen in definierten Abständen zueinander angeordnet. Die Oberseiten der Säulen bilden einzelne Funktionsflächen aus. Die Säulen können einzeln mittels eines elektrischen Antriebs höhenverstellt werden und auch einzeln in den eingestellten Höhenpositionen gehalten werden. Die Höheneinstellung erfolgt computergesteuert. Je nach Höheneinstellung der Säulen ergänzen sich die Funktionsflächen der Säulen zu einer dreidimensionalen Auflagefläche für ein Werkstück oder dergleichen.the U.S. 5,546,784 A relates to a column system with a matrix-like arrangement of columns. The columns are arranged at defined distances from one another with their longitudinal axes running parallel in the vertical direction. The tops of the columns form individual functional areas. The height of the columns can be adjusted individually by means of an electric drive and can also be held individually in the set height positions. The height adjustment is computer-controlled. Depending on the height adjustment of the columns, the functional surfaces of the columns complement each other to form a three-dimensional support surface for a workpiece or the like.

Die DE 42 13 490 C1 betrifft eine Vorrichtung zum Streckziehen eines sphärisch gekrümmten Bleches mit einem aus unmittelbar aneinandergrenzend zusammengesetzten Formelementen bestehenden Formkörper, dessen Elemente eine die Fertigform des Bleches aufweisende Oberflächenkontur bilden, wobei ihre Lage im Formkörper durch axial verstellbare Stempel einstellbar ist. Die Stirnfläche der Formelemente besteht aus Stützköpfen, die alle eine gleich gewölbte Oberfläche aufweisen und allseitig schwenkbeweglich auf den Stempeln gehalten sind. Auf den Stützköpfen ist mindestens eine durchgehende elastische Abdeckung zur Aufnahme des zu verformenden Bleches angeordnet. Die Stempel können einzeln, insbesondere über eine NC-Steuerung in ihrer Höhe verstellt werden.the DE 42 13 490 C1 relates to a device for stretch-forming a spherically curved metal sheet with a formed element consisting of directly adjoining one another Shaped body, the elements of which form a surface contour having the finished shape of the sheet metal, its position in the shaped body being adjustable by means of axially adjustable stamps. The face of the form elements consists of support heads, which all have the same curved surface and are held on all sides so that they can pivot on the stamps. At least one continuous elastic cover is arranged on the support heads to accommodate the metal sheet to be deformed. The height of the stamps can be adjusted individually, in particular via an NC control.

Die DE 100 43 209 A1 betrifft ein flexibles Werkzeug zur Bildung einer Anlagefläche für ein Werkstück bei einer Umformung des Werkstücks. Das Werkzeug umfasst ein Werkzeuggestell, ein erstes Formelement, das einen Teil der Anlagefläche bildet, und ein zweites Formelement, das einen zweiten Teil der Anlagefläche bildet und relativ zu dem ersten Formelement axial, nämlich in eine Richtung senkrecht zur Anlagefläche, bewegbar in dem Werkzeuggestell gelagert ist. Bei einem als Matrize ausgebildeten Werkzeug ist das zweite Formelement axial nachgiebig derart gelagert, dass es bei der Umformung aus einer Ausgangsstellung bis in eine feste Endstellung gegen eine Widerstandskraft axial bewegbar ist.the DE 100 43 209 A1 relates to a flexible tool for forming a contact surface for a workpiece when the workpiece is deformed. The tool comprises a tool frame, a first mold element, which forms part of the contact surface, and a second mold element, which forms a second part of the contact surface and is mounted in the tool frame so that it can move axially, namely in a direction perpendicular to the contact surface, relative to the first mold element is. In the case of a tool designed as a die, the second shaped element is mounted in an axially resilient manner in such a way that it can be moved axially against a resistance force during the forming from an initial position into a fixed end position.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Säulensystem und ein Verfahren bereitzustellen, mittels derer flexibel und mit geringem Aufwand Werkstücke mit unterschiedlichen Konturen gelagert oder geformt werden können.The invention is based on the object of providing a column system and a method by means of which workpieces with different contours can be stored or formed flexibly and with little effort.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale der unabhängigen Ansprüche vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.To solve this problem, the features of the independent claims are provided. Advantageous embodiments and expedient developments of the invention are described in the dependent claims.

Die Erfindung betrifft ein Säulensystem mit einer matrixförmigen Anordnung von Säulen, deren Außenseiten Funktionsflächen bilden und deren Längsachsen parallel zueinander verlaufen. Die Säulen sind entlang ihrer Längsachsen gegenseitig verschiebbar gelagert. Das Säulensystem weist weiterhin Kraftbeaufschlagungsmittel auf, mittels derer die einzelnen Spalten und/oder Zeilen der matrixförmigen Anordnung von Säulen mit senkrecht zu den Längsachsen der Säulen wirkenden Kräften beaufschlagbar sind. Durch eine Abfolge der Kraftbeaufschlagungen und ein entsprechendes Lösen oder Reduzieren der Kraftbeaufschlagungen für Zeilen und/oder Spalten sind die Säulen einzeln in deren Sollhöhen positionierbar und abschließend in diesen fixierbar.The invention relates to a column system with a matrix-like arrangement of columns, the outer sides of which form functional surfaces and the longitudinal axes of which run parallel to one another. The columns are mutually displaceable along their longitudinal axes. The column system also has force application means, by means of which the individual columns and/or rows of the matrix-like arrangement of columns can be subjected to forces acting perpendicularly to the longitudinal axes of the columns. The columns can be positioned individually at their desired heights and finally fixed in these by a sequence of the application of forces and a corresponding release or reduction of the application of force for rows and/or columns.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein entsprechendes Verfahren zur Generierung einer mechanisch belastbaren Konturstruktur mittels des Säulensystems.The invention further relates to a corresponding method for generating a mechanically loadable contour structure by means of the column system.

Durch die in Längsrichtung, d. h. in Höhenrichtung (Z-Richtung) verstellbaren Säulen können beispielsweise bei der Anwendung des Spannens Werkstücke mit unterschiedlich ausgebildeten Formen exakt und reproduzierbar gelagert und fixiert werden, und zwar ohne jegliche weitere zusätzliche Hilfsmittel für eine Höhenanpassung an das jeweilige Werkstück. Die Funktionsflächen an den Oberseiten der Säulen bilden in diesem Fall Auflageflächen aus, auf denen das jeweilige Werkstück direkt und ohne weitere Hilfsmittel wie Unterlegeelemente oder Abstandshalter aufgelegt werden kann. Vorteilhaft sind an den umseitigen Funktionsflächen der Säulen sogar Befestigungsmittel vorgesehen, um das Werkstück fixieren zu können.Through the longitudinal, d. H. Columns that can be adjusted in the height direction (Z-direction), for example, when using clamping, workpieces with different shapes can be stored and fixed exactly and reproducibly, without any additional aids for height adjustment to the respective workpiece. In this case, the functional surfaces on the top of the columns form support surfaces on which the respective workpiece can be placed directly and without additional aids such as shims or spacers. Advantageously, fastening means are even provided on the overleaf functional surfaces of the columns in order to be able to fix the workpiece.

Durch die vorteilhaft stufenlose Höhenverstellbarkeit der Säulen können die Höhenlagen der Oberseiten der Säulen exakt an die Kontur des aufzunehmenden oder abzuformenden Werkstückes angepasst werden.Due to the advantageously stepless height adjustability of the columns, the heights of the tops of the columns can be adapted exactly to the contour of the workpiece to be picked up or shaped.

Die Abmessungen und die Anzahl der Säulen bestimmen sowohl den Bauraum sowie das räumliche Auflösungsvermögen der ortsabhängigen, von den einzelnen Säulenaußenflächen gebildeten Konturstruktur und ist anwendungsbezogen auf die Werkstückgrößen angepasst.The dimensions and the number of columns determine both the installation space and the spatial resolution of the location-dependent contour structure formed by the individual column outer surfaces and is adapted to the workpiece sizes in relation to the application.

Dabei bildet das erfindungsgemäße Säulensystem ein Baukastensystem. Insbesondere kann durch Einsatz von Säulen mit unterschiedlichen Höhen eine Anpassung an die jeweilige Applikation erfolgen. Entsprechend der Wahl der Säulen kann auch die Position, insbesondere die Höhenposition der Kraftbeaufschlagungsmittel geeignet gewählt werden.The column system according to the invention forms a modular system. In particular, by using columns with different heights, it can be adapted to the respective application. Depending on the choice of columns, the position, in particular the vertical position, of the force application means can also be suitably selected.

Im einfachsten Fall sind nur zwei Säulen vorgesehen, die eine matrixförmige Konturstruktur in Form einer Zeile bilden.In the simplest case, only two columns are provided, which form a matrix-like contour structure in the form of a line.

Besonders vorteilhaft bilden die Säulen eine rechteckige oder quadratische Matrixform mit jeweils mehreren Zeilen und Spalten von Säulen.Particularly advantageously, the columns form a rectangular or square matrix shape, each with a plurality of rows and columns of columns.

Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung besteht darin, dass den Säulen Kraftbeaufschlagungsmittel zugeordnet sind, wobei je nach Kraftbeaufschlagung mit den Kraftbeaufschlagungsmitteln die Säulen zeilen- bzw. spaltenweise fixiert werden können. Dabei können die Säulen mit den Kraftbeaufschlagungsmitteln mit so großen Kräften fixiert werden, dass diese im Verbund und in Ihren Sollpositionen (X-Y-Z-Richtung) verbleibend eine belastbare Konturstruktur bilden.An essential aspect of the invention is that force application means are assigned to the columns, it being possible for the columns to be fixed in rows or columns depending on the application of force with the force application means. The columns can be fixed with the force application means with such great forces that they form a resilient contour structure in the composite and in their desired positions (X-Y-Z direction).

Weiterhin ist wesentlich, dass durch eine logische und gezielte Abfolge der Kraftbeaufschlagung und ein entsprechendes Lösen oder Reduzieren der Kraftbeaufschlagung gezielt einzelne Säulen in ihre Sollpositionen (Z-Richtung) verschoben und anschließend in diesen fixiert werden können. Durch die so ausgebildeten Kraftbeaufschlagungsmittel kann somit ein Höhenprofil der Außenseiten der einzelnen Säulen erzeugt werden, das optimal an die Kontur der Unterseite des zu lagernden oder zu formenden Werkstückes oder auch mehrerer zu lagernden oder zu formenden Werkstücke angepasst werden kann.Furthermore, it is essential that individual columns can be moved to their target positions (Z-direction) and then fixed in them through a logical and targeted sequence of the application of force and a corresponding release or reduction of the application of force. A height profile of the outer sides of the individual columns can thus be generated by the force application means designed in this way, which can be optimally adapted to the contour of the underside of the workpiece to be stored or shaped or also several workpieces to be stored or shaped.

Das so ausgebildete Säulensystem kann beispielsweise zum Spannen und formen unterschiedlicher Werkstücke eingesetzt werden. Je nach Applikation können Werkstücke nur auf die Oberseite der Säulen aufgelegt oder abgeformt werden. Alternativ können Werkstücke auch an den Säulenaußenseiten fixiert werden, was insbesondere dann erforderlich ist, wenn ein oder mehrere auf dem Säulensystem fixierten Werkstücke nachfolgend bearbeitet werden sollen.The column system designed in this way can be used, for example, for clamping and shaping different workpieces. Depending on the application, workpieces can only be placed or molded on the top of the columns. Alternatively, workpieces can also be fixed on the outside of the columns, which is necessary in particular if one or more workpieces fixed on the column system are to be subsequently machined.

Insbesondere kann das Säulensystem Bestandteil eines Nullpunktspannsystems sein. Besonders vorteilhaft sind dann auf den Außenflächen der Säulen Nullpunktspannelemente (Bolzen/Aufnahmen) angebracht, mittels derer eine wiederholgenaue Positionierung und Fixierung von Werkstücken im Arbeitsraum ermöglicht wird.In particular, the column system can be part of a zero-point clamping system. Zero-point clamping elements (bolts/receptacles) are then particularly advantageously attached to the outer surfaces of the columns, by means of which a repeatable positioning and fixing of workpieces in the work area is made possible.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist das Säulensystem identisch ausgebildete Säulen mit quadratischem Grundquerschnitt auf. Ebene Seitenflächen jeweils benachbarter Säulen sind parallel zueinander orientiert.According to an advantageous embodiment, the column system has columns of identical design with a square basic cross section. Flat side faces of adjacent columns are oriented parallel to one another.

Diese Geometrie der Säulen ist vorteilhaft möglichst optimal an die matrixförmige Anordnung dieser Säulen angepasst, damit geringstmögliche Zwischenräume zwischen den einzelnen Säulen verbleiben.This geometry of the columns is advantageously adapted as optimally as possible to the matrix-like arrangement of these columns, so that the smallest possible gaps remain between the individual columns.

Die Säulen können als Massivkörper oder Hohlkörper ausgebildet sein. Dabei können die Säulen aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen, wobei generell die Säulen eine hohe Formstabilität aufweisen. Bevorzugt bestehen die Säulen aus metallischen Werkstoffen.The columns can be designed as solid bodies or hollow bodies. The pillars can be made of different materials, with the pillars generally having a high degree of dimensional stability. The columns are preferably made of metallic materials.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Säulen bei fehlender Kraftbeaufschlagung mit geringstem Spiel aneinandergereiht angeordnet und gegenseitig gelagert.According to an advantageous embodiment of the invention, the pillars are arranged in a row with the least amount of play when no force is applied and are mutually supported.

Daran angepasst sind die Kraftbeaufschlagungsmittel derart ausgebildet, dass eine Zeile oder Spalte von Säulen an einem Ende von einem Anschlag begrenzt ist und dass am anderen Ende Krafteinleitungsmittel vorgesehen sind. Bei einer Kraftbeaufschlagung mittels der Krafteinleitungsmittel sind die Säulen der Zeile oder Spalte gegen den Anschlag gedrückt.Adapted to this, the force application means are designed in such a way that a row or column of columns is delimited at one end by a stop and that force introduction means are provided at the other end. When force is applied by means of the force introduction means, the columns of the row or column are pressed against the stop.

Dadurch, dass bei fehlender Kraftbeaufschlagung die Säulen mit geringem Spiel nebeneinander stehen, können diese manuell oder automatisiert in ihrer Höhe beliebig verstellt werden. Durch die wahlweise durchgeführte Kraftbeaufschlagung der Säulen einzelner Zeilen oder Spalten werden alle Säulen in ihren aktuellen Höhenpositionen fixiert. Vorteilhaft bei der automatisierten Höhenpositionierung der Säulen ist das Nutzen der bestehenden Genauigkeitsachsen wie z.B. einer Bearbeitungs- oder Messmaschine. Die Genauigkeit der Maschine wird im Arbeitsraum direkt auf die zu bildende Konturstruktur des Säulensystems übertragen. Ein hochgenauer Maschinentisch kann durch das Säulensystem komplett ersetzt werden.Since the columns are next to each other with little play when there is no force applied, their height can be adjusted manually or automatically. All columns are fixed in their current height positions by the optional application of force to the columns of individual rows or columns. The advantage of the automated height positioning of the columns is the use of the existing precision axes such as a processing or measuring machine. The precision of the machine is transferred directly to the contour structure of the column system to be formed in the work area. A high-precision machine table can be completely replaced by the column system.

Der Fixiermechanismus ist dabei derart ausgebildet, dass die Krafteinleitungsmittel jeweils auf die erste eine Säule einer Spalte oder Zeile direkt einwirken. The fixing mechanism is designed in such a way that the force introduction means each act directly on the first one of a column or row.

Die auf diese Säule ausgeübte Kraft wird auf die weiteren Säulen der Zeile oder Spalte weitergegeben.The force exerted on this column is passed on to the other columns in the row or column.

Eine Krafteinwirkung auf die erste Säule einer Zeile oder Spalte pflanzt sich hiermit durch alle Säulen dieser Zeile oder Spalte bis zu dem jeweiligen Anschlag fort. Dadurch wird ein sehr einfacher und gleichzeitig zuverlässiger Fixiermechanismus für die Säulen einer Spalte oder Zeile bereitgestellt. Natürlich kann ebenso diese Kraftbeaufschlagung wieder rückgängig gemacht werden.A force acting on the first pillar of a row or column propagates through all pillars of this row or column up to the respective stop. This provides a very simple and at the same time reliable fixing mechanism for the columns of a column or row. Of course, this application of force can also be reversed again.

Besonders vorteilhaft für die Kraftübertragung der Kräfte der Krafteinleitungsmittel auf die Säule ist es, wenn mit einem Krafteinleitungsmittel eine Krafteinwirkung auf das Zentrum einer Säule erfolgt, d. h. es erfolgt eine mittige Krafteinleitung auf die Säule.It is particularly advantageous for the force transmission of the forces of the force introduction means to the column if a force is applied to the center of a column with a force introduction means, i. H. there is a central application of force to the column.

Erfindungsgemäß kann durch die beiden Krafteinbringungsmittel von 2 Seiten je Säule und durch eine geeignet gewählte Folge von Kraftbeaufschlagungen einzelner Zeilen und/oder Spalten und ggf. einer Folge von Rücknahmen von Kraftbeaufschlagungen gezielt eine Höhenverstellung einzelner Säulen vorgenommen werden sowie eine anschließende Fixierung der jeweiligen Säulen in der gewünschten Sollposition, da gewährleistet werden kann, dass zumindest immer eine Kraft von einer Seite je Säule während des Verfahrens wirken kann.According to the invention, the height of individual columns can be adjusted in a targeted manner and the respective columns can then be fixed in the desired target position, since it can be ensured that at least one force can always act from one side of each column during the process.

Da diese Höheneinstellung für jede Säule der matrixförmigen Anordnung möglich ist, kann somit für jede Säule eine Sollposition eingestellt und fixiert werden. Damit können Höhenprofile der Säulenoberseiten flexibel erzeugt werden, wodurch eine exakte Anpassung des Höhenprofils an die Kontur des Werkstückes ermöglicht wird. Da die Säulen in ihren Sollpositionen mittels der Kraftbeaufschlagungsmittel sicher fixiert werden, bilden die Außenflächen der fixierten Säulen mechanisch belastbare Konturstrukturen, auf welchen beispielsweise auch schwerere Werkstücke sicher gelagert werden können.Since this height adjustment is possible for each column of the matrix-like arrangement, a target position can thus be set and fixed for each column. In this way, height profiles of the column tops can be flexibly generated, which enables an exact adjustment of the height profile to the contour of the workpiece. Since the columns are securely fixed in their desired positions by means of the force application means, the outer surfaces of the fixed columns form contour structures that can be subjected to mechanical loads and on which, for example, even heavier workpieces can be securely mounted.

Gemäß einer konstruktiv vorteilhaften Ausgestaltung ist für alle Zeilen von Säulen ein erster gemeinsamer Anschlag mit einer gemeinsamen Anschlagfläche und für alle Spalten von Säulen eine zweite gemeinsame Anschlagfläche vorgesehen.According to a structurally advantageous embodiment, a first common stop with a common stop surface is provided for all rows of columns and a second common stop surface is provided for all columns of columns.

Dabei bilden der erste und zweite Anschlag einen Anschlagwinkel.The first and second stops form a stop angle.

Da somit für alle Spalten bzw. Zeilen nur ein gemeinsamer Anschlag benötigt wird, kann der konstruktive Aufwand zur Bereitstellung der Anschlagfläche gering gehalten werden.Since only one common stop is required for all columns or rows, the design effort involved in providing the stop surface can be kept low.

Weiter vorteilhaft sind die Krafteinleitungsmittel in einer rechtwinkligen Kraftbrücke integriert, welche sich mit dem Anschlagwinkel zu einer rahmenförmigen Aufnahme für die Säulen ergänzt.The force introduction means are also advantageously integrated in a right-angled force bridge which, together with the stop bracket, forms a frame-shaped receptacle for the columns.

Durch die dem Anschlagwinkel entsprechende Form der Kraftbrücke ergibt sich als Zusatzeffekt durch diese Komponenten eine Rahmeneinfassung für die Säulen. Dadurch wird eine besonders einfache und funktionelle Bauform des Säulensystems erzielt.Due to the shape of the power bridge corresponding to the angle bracket, these components result in a frame surround for the columns as an additional effect. This achieves a particularly simple and functional design for the column system.

Gemäß einer konstruktiv besonders einfachen Ausgestaltung der Erfindung können mechanisch betätigbare Krafteinleitungsmittel vorgesehen werden. Beispielsweise können diese durch von der Aussenseite betätigbaren Stellschrauben gebildet sein, die gegen die Seitenwände der zugeordneten Säulen angestellt werden können. Alternativ können auch automatisierte Krafteinleitungsmittel vorgesehen sein, beispielsweise in Form pneumatischer, hydraulischer, elektromechanischer oder piezoaktorischer Krafteinleitungsmittel etc..According to a structurally particularly simple embodiment of the invention, mechanically actuable force introduction means can be provided. For example, these can be formed by adjusting screws that can be actuated from the outside and can be set against the side walls of the associated columns. Alternatively, automated force introduction means can also be provided, for example in the form of pneumatic, hydraulic, electromechanical or piezo-actuated force introduction means, etc.

Angepasst an die Symmetrie der matrixförmigen Anordnung der Säulen ist es zweckmäßig, wenn alle Krafteinleitungsmittel identisch ausgebildet sind. Adapted to the symmetry of the matrix-like arrangement of the columns, it is expedient if all the force introduction means are of identical design.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist mit jedem Krafteinleitungsmittel wahlweise eine Haltekraft generierbar. Diese ist dazu angepasst, eine Säule gegen ihre Gewichtskraft zu halten. Mit jedem Krafteinleitungsmittel ist wahlweise auch eine Klemmkraft generierbar, die größer ist als die Haltekraft.According to an advantageous embodiment, a holding force can be selectively generated with each force introduction means. This is adapted to hold a column against its weight. A clamping force that is greater than the holding force can optionally also be generated with each force introduction means.

Dabei ist die Klemmkraft je nach Anwendung des Säulensystems an die maximale mechanische Belastung der Säulen angepasst.Depending on the application of the column system, the clamping force is adapted to the maximum mechanical load on the columns.

Durch diese zweiteilige Kraftbeaufschlagung wird die Höheneinstellung der Säulen und die anschließende Fixierung der Säulen in ihren Sollpositionen in X-Y-Richtung gegen den Anschlag ermöglicht, und wodurch auch prozesssichere Bedienung des Säulensystems gewährleistet wird. Solange die einzelnen Säulen nur selektiv eingestellt werden, werden diese intermediär nur mit leicht lösbaren Haltekräften vorfixiert, insbesondere um sie in ihrer Sollpositionen zu halten. Erst bei endgültiger Höheneinstellung werden die Säulen mit Klemmkräften, die signifikant größer sind als die Haltekräfte, fixiert, wodurch die Außenseiten der Säulen mechanisch belastbare Konturstrukturen bilden, ohne dass die Sollpositionen der Säulen weder in X-Y- noch in Z-Richtung verloren gehen.This two-part application of force enables the height adjustment of the columns and the subsequent fixing of the columns in their desired positions in the X-Y direction against the stop, and which also ensures process-reliable operation of the column system. As long as the individual columns are only set selectively, they are temporarily pre-fixed only with easily removable holding forces, in particular to keep them in their desired positions. Only when the height is finally adjusted are the pillars fixed with clamping forces that are significantly greater than the holding forces, whereby the outside of the pillars form contour structures that can withstand mechanical loads without losing the target positions of the pillars in either the X-Y or Z-direction.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

1: Perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Säulensystems.
2a-2j: Darstellung unterschiedlicher Phasen bei der Einstellung von Sollpositionen von Säulen des Säulensystems gemäß 1.

The invention is explained below with reference to the drawings. Show it:

1 : Perspective representation of an embodiment of the column system according to the invention.
2a-2j : Representation of different phases when setting the target positions of columns of the column system according to 1 .

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Säulensystems 1. Das Säulensystem 1 umfasst eine matrixförmige Anordnung von Säulen S1-S9, die in einer Rahmenkonstruktion gelagert sind. Diese umfasst eine Grundplatte 2 mit einer ebenen Oberseite, auf welcher die Säulen S1-S9 aufgestellt werden können. Weiterhin umfasst die Rahmenkonstruktion eine seitliche Einfassung für die Säulen S1-S9. Diese seitliche Einfassung ist einerseits von einem Anschlagwinkel 3 und andererseits von einer Kraftbrücke 4 gebildet, welche zusammen Krafteinleitungsmittel 5 für die Säulen S1-S9 bilden. 1 shows an embodiment of the column system 1 according to the invention. The column system 1 comprises a matrix-like arrangement of columns S1-S9, which are mounted in a frame construction. This includes a base plate 2 with a flat upper side on which the columns S1-S9 can be placed. Furthermore, the frame construction includes a side border for the columns S1-S9. This lateral border is formed on the one hand by a stop angle 3 and on the other hand by a force bridge 4, which together form force introduction means 5 for the columns S1-S9.

Der Anschlagwinkel 3 weist an seiner Innenseite zwei im rechten Winkel zueinander verlaufende, ebene Anschlagflächen auf, wobei eine erste Anschlagfläche einen gemeinsamen Anschlag für die Säulen S1-S9 dieser Zeile der matrixförmigen Säulenanordnung und die zweite Anschlagfläche einen gemeinsamen Anschlag für die Säulen S1-S9 einer Spalte bildet. Die Anschlagflächen bilden weiterhin auch Referenzflächen, die Referenzpositionen für die einzelnen Säulen S1-S9 in X- sowie Y-Richtung definieren.The inside of the stop bracket 3 has two flat stop surfaces running at right angles to one another, with a first stop surface being a common stop for the columns S1-S9 of this row of the matrix-shaped column arrangement and the second stop surface being a common stop for the columns S1-S9 of one column forms. The stop surfaces also form reference surfaces, the reference positions for the individual columns S1-S9 in the X and Y directions.

Die Kraftbrücke 4 weist wie der Anschlagwinkel 3 eine rechtwinklige Struktur auf. In beiden Seitenwänden der Kraftbrücke 4 sind Krafteinleitungsmittel 5 integriert, welche im vorliegenden Fall alle identisch ausgebildet sind. Dabei ist jeder Säule S1-S9 der der Kraftbrücke 4 zugeordneten Zeile und auch jeder Säule S1-S9 der der Kraftbrücke 4 zugewandten Spalte jeweils ein Krafteinleitungsmittel 5 zugeordnet, so dass bei Betätigung des Krafteinleitungsmittels 5 die jeweilige Säule S1-S9 mittig mit einer Kraft beaufschlagt ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind manuelle Krafteinleitungsmittel 5 in Form von Stellschrauben vorgesehen. Die Köpfe der Stellschrauben liegen, wie 1 zeigt, an den Außenseiten der Kraftbrücke 4 frei und können dort manuell betätigt werden. Durch diese Betätigung werden die vorderen Enden der Stellschrauben jeweils gegen eine Seitenwand der zugeordneten Säule S1-S9 gedrückt, wodurch eine Kraftbeaufschlagung erfolgt.Like the stop bracket 3, the power bridge 4 has a right-angled structure. Force introduction means 5 are integrated in both side walls of the force bridge 4, which in the present case are all identical. Each column S1-S9 of the row assigned to the power bridge 4 and also each column S1-S9 of the column facing the power bridge 4 is assigned a force introduction means 5, so that when the force introduction means 5 is actuated, the respective column S1-S9 is subjected to a force in the middle is. In the present exemplary embodiment, manual force introduction means 5 are provided in the form of adjusting screws. The heads of the adjusting screws are like 1 shows free on the outside of the power bridge 4 and can be operated manually there. By this operation, the front ends of the set screws are each pressed against a side wall of the associated column S1-S9, whereby a force is applied.

Alternativ können automatisierte Krafteinleitungsmittel 5 vorgesehen sein, beispielsweise in Form pneumatischer, hydraulischer, elektromechanischer oder piezoaktorischer etc. Krafteinleitungsmittel 5.Alternatively, automated force introduction means 5 can be provided, for example in the form of pneumatic, hydraulic, electromechanical or piezo-actuated etc. force introduction means 5.

Bei der Ausführungsform gemäß 1 sind neun identisch ausgebildete Säulen S1-S9 vorgesehen, die eine quadratische Matrixanordnung von drei Zeilen und drei Spalten bilden. Generell kann natürlich auch eine andere Anzahl von Säulen S1-S9 vorgesehen sein. Diese Säulen S1-S9 können allgemein quadratische oder rechteckige Matrixanordnungen bilden. Prinzipiell können die Säulen S1-S9 auch nur eine Spalte oder eine Zeile ausbilden, wobei diese dann mindestens zwei Säulen S1-S9 umfasst.In the embodiment according to 1 Nine identically shaped columns S1-S9 are provided, forming a square matrix arrangement of three rows and three columns. In general, of course, a different number of columns S1-S9 can also be provided. These columns S1-S9 may form generally square or rectangular matrix arrays. In principle, the columns S1-S9 can also form only one column or one row, which then comprises at least two columns S1-S9.

Die Säulen S1-S9 können als Massivkörper oder Hohlkörper ausgebildet sein. Ebene Seitenflächen benachbarter Säulen S1-S9 liegen parallel zueinander. Bei fehlender Kraftbeaufschlagung durch die Krafteinleitungsmittel 5 liegen die Säulen S1-S9 mit geringem Spiel nebeneinander und stehen mit ihren Unterseiten auf der Oberseite der Grundplatte 2 auf. Die Säulen S1-S9 können bei fehlender Kraftbeaufschlagung entlang ihrer Längsachsen, also in Höhenrichtung verschoben werden.The columns S1-S9 can be designed as solid bodies or hollow bodies. Flat side faces of adjacent columns S1-S9 are parallel to one another. If no force is applied by the force introduction means 5, the columns S1-S9 lie next to each other with little play and stand on the upper side of the base plate 2 with their undersides. If no force is applied, the columns S1-S9 can be displaced along their longitudinal axes, ie in the vertical direction.

Durch eine gezielte Kraftbeaufschlagung in der Ebene senkrecht zu den Längsachsen der Säulen S1-S9 können einzelne Säulen S1-S9 in vorgegebenen Sollpositionen fixiert werden, wobei in den Sollpositionen einzelne Säulen S1-S9 unterschiedlich weit über die Grundplatte 2 angehoben sein können. Bei der Darstellung in 1 sind die Säulen S1, S3, S8 unterschiedlich weit angehoben. Individual columns S1-S9 can be fixed in predetermined target positions by a targeted application of force in the plane perpendicular to the longitudinal axes of the columns S1-S9, wherein individual columns S1-S9 can be raised above the base plate 2 to different extents in the target positions. When presented in 1 the columns S1, S3, S8 are raised to different extents.

Die Außenseiten der Säulen S1-S9 bilden Funktionsflächen. Wenn die Säulen S1-S9 durch Kraftbeaufschlagung mit den Krafteinleitungsmitteln 5 fixiert sind, bilden diese Funktionsflächen mechanisch belastbare Konturstrukturen, auf welchen Werkstücke positioniert, fixiert oder geformt werden können. Durch die stufenlose Höhenverstellbarkeit der Säulen S1-S9 können die Funktionsflächen optimal und genau an die Kontur des Werkstückes angepasst werden.The outside of the columns S1-S9 form functional surfaces. If the columns S1-S9 are fixed by applying force with the force introduction means 5, these functional surfaces form mechanically resilient contour structures on which workpieces can be positioned, fixed or shaped. Thanks to the stepless height adjustment of the S1-S9 columns, the functional surfaces can be optimally and precisely adapted to the contour of the workpiece.

Die Funktionsweise der Fixierung der Säulen S1-S9 mittels der Krafteinleitungsmittel 5 ist derart, dass bei Betätigung eines Krafteinleitungsmittels 5 durch Ausüben einer Anpresskraft auf die zugeordnete Säule S1-S9 diese Säule S1-S9 gegen die nächste Säule S1-S9 der Zeile bzw. Spalte gedrückt wird, so dass dann sich die Kraft auf diese nächste Säule S1-S9 fortpflanzt. Dies setzt sich fort bis die letzte Säule S1-S9 der Zeile oder Spalte gegen den zugeordneten Anschlag gedrückt ist. Auf diese Weise werden alle Säulen S1-S9 der Zeile bzw. Spalte geklemmt.The function of the fixation of the columns S1-S9 by means of the force introduction means 5 is such that when a force introduction means 5 is actuated by exerting a pressing force on the associated column S1-S9, this column S1-S9 presses against the next column S1-S9 in the row or column is pressed, so that the force then propagates to this next column S1-S9. This continues until the last column S1-S9 of the row or column is pressed against the associated stop. In this way, all columns S1-S9 of the row or column are clamped.

Im vorliegenden Fall wird mit dem Krafteinleitungsmittel 5 eine zweistufige Kraftbeaufschlagung realisiert. Dabei können die Krafteinleitungsmittel 5 jeweils eine Haltekraft zur Vorfixierung der Säulen S1-S9 generieren, die gerade so groß ist, dass die Säulen S1-S9 in ihren Positionen gehalten werden, d. h. die Haltekräfte sind etwas größer als die Gewichtskräfte der Säulen S1-S9. Weiterhin können die Krafteinleitungsmittel 5 Klemmkräfte erzeugen, die erheblich größer als die Haltekräfte sind. Durch Einwirken der Klemmkräfte werden die Säulen S1-S9 auch dann sicher in ihren Sollpositionen gehalten, wenn zusätzlich anwendungsbedingte Kräfte auf das Säulensystem einwirken.In the present case, a two-stage application of force is realized with the force introduction means 5 . The force introduction means 5 can each generate a holding force for pre-fixing the columns S1-S9 which is just large enough to hold the columns S1-S9 in their positions, i. H. the holding forces are slightly greater than the weight of columns S1-S9. Furthermore, the force introduction means 5 can generate clamping forces that are significantly greater than the holding forces. Due to the effect of the clamping forces, the columns S1-S9 are also held securely in their target positions when additional application-related forces act on the column system.

Die 2a-2j zeigen die Draufsicht des Säulensystems und erläutern die zeitliche Abfolge der Kraftbeaufschlagung mit den einzelnen Krafteinleitungsmitteln 5, um das in 1 gezeigte Höhenprofil der Säulen S1-S9 und deren Funktionsflächen zu erzeugen.the 2a-2j show the top view of the column system and explain the chronological sequence of the application of force with the individual force application means 5 in order to 1 to generate the height profile shown for the columns S1-S9 and their functional surfaces.

2a zeigt die Ausgangssituation. Dort ist keine der Säulen S1-S9 mit Kräften beaufschlagt. Alle Säulen S1-S9 stehen mit ihren Unterseiten auf der Grundplatte 2 auf, wobei die Säulen S1-S9 mit geringem Spiel nebeneinanderliegend angeordnet sind und durch Anheben frei positioniert werden können. 2a shows the initial situation. There, none of the columns S1-S9 are subjected to forces. All the columns S1-S9 stand with their undersides on the base plate 2, the columns S1-S9 being arranged side by side with little play and can be freely positioned by lifting.

In 2a wie auch in den 2b-2j sind die einzelnen Spalten der Säulen S1-S9 mit x₁, x₂, x₃ und die Zeilen der Säulen S1-S9 mit y₁, y₂, y₃ bezeichnet. Die Krafteinleitungsmittel 5 für die Spalten wirken in x-Richtung, die Krafteinleitungsmittel 5 für die Zeilen in y-Richtung. Die Verschiebung der Säulen S1-S9 erfolgt in Z-Richtung, also senkrecht zu der X-Y-Ebene.In 2a as well as in the 2b-2j are the individual columns of columns S1-S9 with x ₁ , x ₂ , x ₃ and the rows of columns S1-S9 with y ₁ , y ₂ , y ₃ designated. The force introduction means 5 for the columns act in the x-direction, the force introduction means 5 for the rows in the y-direction. The columns S1-S9 are displaced in the Z direction, ie perpendicular to the XY plane.

2b zeigt die Situation, in der die Säule S1 angehoben und in ihre Sollposition gebracht ist. Durch Betätigen des Krafteinleitungsmittels 5 in der Zeile y₁ wird eine Haltekraft generiert, die die Säulen S1-S9 in Zeile y₁ in ihren Positionen hält. 2 B shows the situation in which the column S1 is raised and placed in its intended position. By actuating the force introduction means 5 in line y ₁ , a holding force is generated which holds the columns S1-S9 in line y ₁ in their positions.

Anschließend werden, wie 2c zeigt, auch auf die Zeilen y₂, y₃ Haltekräfte ausgeübt. Damit sind alle Säulen S1-S9 der Matrixanordnung in ihren Höhenpositionen gehalten. Anschließend wird die Spalte x₁ mit der größeren Klemmkraft beaufschlagt, so dass die Säulen S1-S9 dieser Spalte sicher fixiert sind.Then how 2c shows, holding forces are also exerted on the rows y ₂ , y ₃ . All columns S1-S9 of the matrix arrangement are thus held in their height positions. The column x ₁ is then subjected to the greater clamping force, so that the columns S1-S9 of this column are securely fixed.

Im anschließenden Schritt (2d) bleibt die Klemmkraft für die Spalte x₁ erhalten und damit insbesondere die Sollposition der Säule S1. Anschließend werden die Kräfte für die Zeilen y₁, y₂, y₃ auf Null gesetzt. Dann wird die Säule S8 in ihre Sollposition verschoben. Danach wird auf die Säulen S1-S9 der Zeile y₃ die Haltekraft ausgeübt, wodurch insbesondere die Säule S8 in ihrer Sollposition gehalten wird. Dieser Zustand ist in 2d dargestellt.In the subsequent step ( 2d ) the clamping force for the column x ₁ remains the same and thus in particular the target position of the column S1. Then the forces for the lines y ₁ , y ₂ , y ₃ are set to zero. Then the column S8 is moved to its target position. The holding force is then exerted on the columns S1-S9 of the row y ₃ , as a result of which the column S8 in particular is held in its desired position. This state is in 2d shown.

Anschließend werden zusätzlich, wie 2e zeigt, auch auf die Säulen S1-S9 der Zeilen y₁ und y₂ die Haltekräfte ausgeübt. Zudem werden nicht nur auf die Säulen S1-S9 der Spalte x₁, sondern auch der Spalte x₂ die Klemmkräfte ausgeübt, so dass insbesondere die Säulen S1 und S8 sicher in ihren Sollpositionen fixiert sind.Subsequently, in addition, how 2e shows, the holding forces are also exerted on columns S1-S9 of rows y ₁ and y ₂ . In addition, the clamping forces are not only exerted on the columns S1-S9 of the column x ₁ but also on the column x ₂ , so that the columns S1 and S8 in particular are securely fixed in their desired positions.

Im anschließenden Verfahrensabschnitt (2f) werden wieder die Kräfte für die Zeilen y₁, y₂, y₃ auf Null gesetzt und dann die Säule S3 in ihre Sollposition verschoben. Danach wird die Zeile y₁ mit der Haltekraft beaufschlagt, wodurch die Sollposition für die Säule S3 gehalten wird. Die Klemmkräfte für die Spalten x₁, x₂ bleiben erhalten. Diese Situation ist in 2f dargestellt.In the subsequent process section ( 2f ) the forces for the rows y ₁ , y ₂ , y ₃ are set to zero again and the column S3 is then shifted to its desired position. Thereafter, the line y ₁ is subjected to the holding force, as a result of which the desired position for the column S3 is held. The clamping forces for the columns x ₁ , x ₂ are retained. This situation is in 2f shown.

Wie 2g zeigt, werden danach die Säulen S1-S9 aller Zeilen y₁, y₂, y₃ mit Haltekräften und dann zusätzlich die Spalten x₁, x₂, x₃ mit Klemmkräften beaufschlagt.As 2g shows, the columns S1-S9 of all rows y ₁ , y ₂ , y ₃ are then subjected to holding forces and then the columns x ₁ , x ₂ , x ₃ are additionally subjected to clamping forces.

Anschließend (2h) erfolgt für die Zeilen y₁, y₂, y₃ eine Erhöhung der Haltekräfte auf die Klemmkräfte. Umgekehrt werden darauf für die Spalten x₁, x₂, x₃ die Klemmkräfte auf die Haltekräfte reduziert.Afterward ( 2h ) for the rows y ₁ , y ₂ , y ₃ the holding forces increase to the clamping forces. Conversely, the clamping forces are reduced to the holding forces for the columns x ₁ , x ₂ , x ₃ .

Durch diese Maßnahmen werden die Säulen S1-S9 im Paket gegen beide Anschläge gedrückt, so dass nicht nur die Säulen S1, S3, S8 in ihren angehobenen Sollpositionen verbleiben, sondern auch alle Säulen S1-S9 in definierten Relativpositionen in X- und Y-Richtung zu den Anschlagflächen des Anschlagwinkels (3) liegen.With these measures, the columns S1-S9 in the package are pressed against both stops, so that not only the columns S1, S3, S8 remain in their raised target positions, but also all columns S1-S9 in defined relative positions in the X and Y directions to the stop faces of the stop bracket (3).

Sobald diese Justage abgeschlossen ist, werden, wie 2i zeigt, alle Zeilen y₁, y₂, y₃ und alle Spalten x₁, x₂, x₃ mit den Klemmkräften beaufschlagt.Once this adjustment is complete, how 2i shows, all rows y ₁ , y ₂ , y ₃ and all columns x ₁ , x ₂ , x ₃ are subjected to the clamping forces.

Damit kann das Säulensystem 1 für die jeweilige Anwendung eingesetzt werden, da alle Funktionsflächen in ihre Sollpositionen (Z-Richtung) verbracht wurden und sich zudem in definierten Positionen (in der X-Y-Ebene) relativ zu den Anschlagflächen des Anschlagwinkels 3 befinden. Nun kann die Konturstruktur des Säulensystems anwendungsbedingt mechanisch belastet werden.The column system 1 can thus be used for the respective application, since all functional surfaces have been moved to their target positions (Z-direction) and are also in defined positions (in the X-Y plane) relative to the stop surfaces of the stop bracket 3. Now the contour structure of the column system can be mechanically loaded depending on the application.

Nach Beenden der Anwendung werden die Kraftbeaufschlagungen von allen Spalten x₁, x₂, x₃ und y₁, y₂, y₃ zurückgenommen (2j), oder der Aufbauablauf umgekehrt analog zum Abbau vollzogen, so dass wieder der Ausgangszustand gemäß 2a erhalten wird.After termination of the application, the application of forces from all columns x ₁ , x ₂ , x ₃ and y ₁ , y ₂ , y ₃ are withdrawn ( 2y ), or the build-up process is carried out in reverse analogous to the dismantling, so that the initial state according to 2a is obtained.

BezugszeichenlisteReference List

(1)(1): Säulensystemcolumn system
(2)(2): Grundplattebase plate
(3)(3): Anschlagwinkelstop bracket
(4)(4): Kraftbrückepower bridge
(5)(5): Krafteinleitungsmittelforce application means
(S1-S9)(S1-S9): Säulencolumns

Claims

Column system (1) with a matrix-like arrangement of columns (S1-S9), whose outer sides form functional surfaces and whose longitudinal axes run parallel to one another, the columns (S1-S9) being displaceable along their longitudinal axes and supported directly against one another, and with force application means, by means which the individual columns and/or rows of the matrix-like arrangement of columns (S1-S9) can be subjected to forces acting perpendicularly to the longitudinal axes of the columns (S1-S9), with a logical sequence of the application of forces and a corresponding release or reduction of the application of force for rows and/or columns, the columns (S1-S9) can be individually adjusted in their target positions in the Z direction and finally fixed in their target positions in the X-Y-Z direction.

Column system (1) according to claim 1 , characterized in that this preferably iden table-shaped columns (S1-S9) with a square basic cross-section, with flat, lateral guide surfaces in each case adjacent columns (S1-S9) being oriented parallel to one another.

Column system (1) according to one of Claims 1 or 2 , characterized in that the outer surfaces of the columns (S1-S9) either form functional surfaces for supporting or for molding a workpiece, and/or that fastening means for fixing a workpiece are provided on the functional surfaces.

Column system (1) according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that in this the columns (S1-9) are arranged in a row with a lack of application of force with play.

Column system (1) according to one of Claims 1 until 4 , characterized in that the force application means are designed in such a way that a row or column of columns (S1-S9) is delimited at one end by a stop and that force application means (5) are provided at the other end, wherein when a force is applied by means of the force application means (5) the columns (S1-S9) of the row or column are pressed against the stop.

Column system (1) according to claim 5 , characterized in that a first common stop with a common stop surface is provided for all rows of columns (S1-S9) and a second common stop with a common stop surface is provided for all columns of columns (S1-S9).

Column system (1) according to claim 6 , characterized in that the first and second stop form a stop bracket (3).

Column system (1) according to one of Claims 5 until 7 , characterized in that manual or automated force application means (5) are provided.

Column system (1) according to one of Claims 5 until 8th , characterized in that the force introduction means (5) each act directly on a column (S1-S9) of a column or row, and that the force exerted on this column (S1-S9) acts on the other columns (S1-S9) of the row or column is passed.

Column system (1) according to claim 9 , characterized in that a force is applied to the center of a column (S1-S9) with a force introduction means (5).

Column system (1) according to one of Claims 5 until 10 , characterized in that with each force introduction means (5) a holding force can be optionally generated, which is adapted to hold a column (S1-S9) against its weight, and that preferably with each force introduction means (5) a clamping force can be generated that is greater is than the holding power.

Column system (1) according to claim 11 , characterized in that the clamping force on the columns (S1-S9) is adapted to the maximum load of its application.

Column system (1) according to one of Claims 5 until 12 , characterized in that all force introduction means (5) are of identical design.

Column system (1) according to one of Claims 5 until 13 , characterized in that the force introduction means (5) are integrated in a right-angled force bridge (4), which preferably complements the stop bracket (3) to form a frame-shaped receptacle for the columns (S1-S9).

Column system (1) according to one of Claims 1 until 14 , characterized in that the columns (S1-S9) are manually or mechanically adjustable in height.

Column system (1) according to claim 15 , characterized in that existing axes of a machine of the respective application for a height adjustment of the columns (S1-S9) are used.

Method for generating a mechanically loadable contour structure by means of a column system (1), comprising a column system (1) with a matrix-like arrangement of columns (S1-S9), the outer sides of which form functional surfaces and the longitudinal axes of which run parallel to one another, the columns (S1-S9 ) can be displaced along their longitudinal axes and are mounted directly against one another, and with force application means, by means of which the individual columns and/or rows of the matrix-like arrangement of columns (S1-S9) can be subjected to forces acting perpendicularly to the longitudinal axes of the columns (S1-S9). , whereby the columns (S1-S9) can be individually adjusted in their target positions in the Z direction and finally fixed in their target positions in the X-Y-Z direction through a logical sequence of the application of forces and a corresponding release or reduction of the application of force for rows and/or columns.