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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein bewegliches Maschinenbett, das insbesondere beim Fräsen von Clay im Automobilbau Verwendung finden kann.
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Stand der Technik
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Von der Firma Tarus Products Inc. wird eine portable 5-Achsen-Clay-Fräsmaschine angeboten, die zwischen Oberflächenplatten in Gebäuden transportierbar ist. Zum Ausrichten auf den Oberflächenplatten dienen Luftkissen, um dann die Verankerung in der Oberflächenplatte vornehmen zu können. Von Nachteil bei dieser Maschine ist, dass zum Bearbeiten aller Seiten eines Modells aus Clay oder Schaum ein hoher vorrichtungstechnischer Aufwand notwendig ist.
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Aufgabe der Erfindung
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein bewegliches Maschinenbett vorzusehen, das insbesondere den Anforderungen der Bearbeitung von Clay- und Schaummodellen von mehreren Seiten Rechnung trägt.
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Lösung der Aufgabe
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Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand von Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäße Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Erfindungsgemäß ist entsprechend einem ersten Aspekt ein bewegliches Maschinenbett vorgesehen, das einen Grundkörper mit einer ausrichtbaren Ebene und mit einer Bewegungseinrichtung, durch die das Maschinenbett relativ zu einem Untergrund, auf den das Maschinenbett aufbringbar ist, beweglich ist, und zumindest drei Ausrichteinrichtungen aufweist, durch die die ausrichtbare Ebene des Grundkörpers in Bezug auf den Untergrund zumindest abschnittsweise höhenverstellbar ist. Durch die drei Ausrichteinrichtungen kann Unebenheiten im Untergrund Rechnung getragen werden und die ausrichtbare Ebene des Grundkörpers in einer gewünschten Weise zum Untergrund positioniert werden. Die Bewegungseinrichtung ist bevorzugt in die Bewegungsrichtung links - rechts, d.h. in Seitwärts-Richtung, und vor und zurück, d.h. im Wesentlichen in einem Winkel von 90 ° zur Bewegungsrichtung links - rechts, beweglich. Auf diese Weise kann die Relativanordnung zum Untergrund im Raum in sehr kurzer Zeit geändert werden.
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Entsprechend einem zweiten Aspekt, der den ersten Aspekt weiterbildet, ist das bewegliche Maschinenbett in einer solchen Weise ausgestaltet, dass das Ausrichten durch die drei Ausrichteinrichtungen nach einem Einfahren der Bewegungseinrichtung ermöglicht ist. Durch das Einfahren der Bewegungseinrichtung ist mit geringen vorrichtungstechnischen Aufwand ein schnelles Wechseln zwischen Bewegung des Grundkörpers in Bezug auf den Untergrund und Ausrichten über die drei Ausrichtungseinrichtungen möglich, wodurch ein schnelles Ausrichten der ausrichtbaren Ebene an unterschiedlichen Relativpositionen zum Untergrund möglich ist. Dabei erfolgt das Ausrichten durch die drei Ausrichteinrichtungen bevorzugt automatisch. Dieses ermöglicht eine schnelle Positionierung des Maschinenbetts im Raum in definierter Ausrichtposition.
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Entsprechend einem dritten Aspekt, der den ersten und/oder zweiten Aspekt weiterbildet, weist das bewegliche Maschinenbett eine Stützeinrichtung auf, durch die die ausrichtbare Ebene in Bezug auf den Untergrund nach dem Ausrichten der ausrichtbaren Ebene ortsfest anordenbar ist. Durch die Unterscheidung zwischen Ausrichteinrichtung und Stützeinrichtung kann den mechanischen Anforderungen in Bezug auf den Ausrichtvorgang und den Abstützvorgang in besonderer Weise Rechnung getragen werden. Dabei wird bevorzugt, dass bei der Ausrichteinrichtung eine geringe Höhenveränderung möglich ist, während beim Abstützvorgang ein schnelles und sicheres Abstützen in der durch die Ausrichteinrichtungen festgelegten Höhe ermöglicht ist.
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Entsprechend einem vierten Aspekt, der den dritten Aspekt weiterbildet, weist die Stützeinrichtung zumindest einen Stützzylinder und die drei Ausrichteinrichtungen auf. Durch die Verwendung von drei Ausrichteinrichtungen und dem Stützzylinder in einer Stützeinrichtung kann der vorrichtungstechnische Aufwand verringert werden.
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Entsprechend einem fünften Aspekt, der den dritten Aspekt weiterbildet, weist die Stützeinrichtung zumindest eine Gruppe von vorzugsweise vier oder fünf Stützzylindern auf, die innerhalb der drei Ausrichteinrichtungen, die als Ausrichtzylinder ausgestaltet sind, angeordnet sind. Diese äußere Anordnung der Ausrichteinrichtungen ermöglicht ein genaues Ausrichten der ausrichtbaren Ebene, während für den Stützvorgang über die vier oder fünf Stützzylinder keine Erhöhung von Breite und Länge des Grundkörpers notwendig ist.
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Entsprechend einem sechsten Aspekt, der einen oder mehrere der vorhergehenden Aspekte weiterbildet, weist die Bewegungseinrichtung zumindest vier lenkbare Räder auf, von denen zumindest eines um eine Achse orthogonal zur ausrichtbaren Ebene verschwenkbar ist. Diese Ausgestaltung der Bewegungseinrichtung mit zumindest vier lenkbaren Rädern ermöglicht ein Geradaus-Fahren und Drehen des Grundkörpers auf dem Untergrund und somit eine schnelle Anordnung des Grundkörpers in Bezug auf den Untergrund.
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Entsprechend einem siebenten Aspekt, der den sechsten Aspekt weiterbildet, sind die Räder in zwei Gruppen angeordnet, durch die ein Vorderradlenken oder eine Hinterradlenken oder ein Parallellenken beider Gruppen möglich ist. Durch diese Räderanordnung in Gruppen kann speziellen Einsatzanforderungen an dem beweglichen Maschinenbett Rechnung getragen werden. Wenn nur eine der Rädergruppen lenkbar ist, verringert dieses den vorrichtungstechnischen Aufwand. Durch eine Lenkbarkeit der Räder in allen Gruppen erhöht sich mit der Wendigkeit auch das Einsatzspektrum für das bewegliche Maschinenbett.
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Entsprechend einem achten Aspekt, der einen oder mehrere der vorhergehenden Aspekte weiterbildet, weist die ausrichtbare Ebene einen Schlitz im Grundkörper auf, und sind auf dem Grundkörper vorgesehen: ein Turm, der in dem Bewegungsschlitz im Wesentlichen orthogonal zum Grundkörper angeordnet und der in dem Bewegungsschlitz relativ zum Grundkörper verfahrbar ist, ein an dem Turm im Wesentlichen orthogonal zum Turm angebrachter Arm zum Halten eines Fräswerkzeugs, wobei der Arm an dem Turn senkrecht zur ausrichtbaren Ebene in einer solchen Weise verfahrbar ausgebildet ist, dass die Position des Fräswerkzeugs in Bezug auf den Grundkörper dreidimensional änderbar ist. Bei der vorliegenden Erfindung wird somit bevorzugt, dass das bewegliche Maschinenbett zum dreidimensionalen Verfahren eines Fräswerkzeuges einsetzbar ist. Zu diesem Zweck ist besonders günstig, dass sich der Turm entlang der ausrichtbaren Ebene bewegen kann und somit Unebenheiten des Untergrunds keinen Einfluss auf den Fräsvorgang mit dem Fräswerkzeug haben. Durch die Ausgestaltung von Turm und Arm zum Halten des Fräswerkzeuges in orthogonaler Anordnung in Bezug auf die ausrichtbare Ebene ist mit einfacher mechanischer Gestaltung und somit geringem vorrichtungstechnischen Aufwand ein Verfahren sowohl vom Turm als auch Arm mit dem Fräswerkzeug sowie ein schnelles Anordnen des Fräswerkzeuges in Bezug auf den zu fräsenden Gegenstand möglich.
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Entsprechend einem neunten Aspekt, der den achten Aspekt weiterbildet, ist die Bewegungseinrichtung in einer solchen Weise ausgestaltet, dass das bewegliche Maschinenbett auf dem Untergrund, auf dem sich der zu fräsende Gegenstand befindet, an entgegengesetzten Seiten von dem fräsenden Gegenstand positionierbar ist. Bei dieser Ausgestaltung des beweglichen Maschinenbettes ist ein Umfahren des zu fräsenden Gegenstandes möglich und kann somit eine aufwendige und somit teure Positionsänderung der Fräsmaschine in Bezug auf den zu fräsenden Gegenstand vermieden werden.
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Entsprechend einem zehnen Aspekt wird ein Verfahren zum Ausrichten eines beweglichen Maschinenbetts bevorzugt nach einem der vorhergehenden Aspekte vorgesehen, das zumindest drei Ausrichtzylinder, von denen zwei Ausrichtzylinder in Querrichtung benachbart zueinander und einer in Längsrichtung beabstandet zu den zwei benachbarten Ausrichtzylindern vorgesehen sind, und vorzugsweise zumindest drei Abstützzylinder aufweist, mit den Schritten: Aufnehmen eines Ausrichtsignals, anschließendes Einfahren der Ausrichtzylinder und Abstützzylinder und Analysieren der Neigung des Untergrunds bei Aufliegen des beweglichen Maschinenbetts auf diesem, vollständiges Ausfahren von einem der zwei in Querrichtung benachbarten Ausrichtzylinder und des in Längsrichtung beabstandeten Ausrichtzylinders, während der andere der zwei in Querrichtung benachbarten Ausrichtzylinder bis zu einer vorbestimmten, nicht vollständig ausgefahrenen Ausrichtposition ausgefahren wird, die auf dem Analysieren der Neigung des Untergrunds bei Aufliegen des beweglichen Maschinenbetts basiert, zumindest teilweises Einfahren des vollständig ausgefahrenen einen der zwei in Querrichtung benachbarten Ausrichtzylinder bis zu einer vorbestimmten Ausrichtposition, die auf dem Analysieren der Neigung des Untergrunds bei Aufliegen des beweglichen Maschinenbetts basiert,zumindest teilweises Einfahren des vollständig ausgefahrenen in Längsrichtung beabstandeten Ausrichtzylinders bis zu einer vorbestimmten Ausrichtposition, die auf dem Analysieren der Neigung des Untergrunds bei Aufliegen des beweglichen Maschinenbetts basiert, und Ausfahren der Abstützzylinder in einer solchen Weise, dass diese bei Kontakt mit dem Untergrund abschalten. Durch ein derartiges Verfahren lässt sich eine schnell „One-Button“-Ausrichtung umsetzen. Aufgrund des Ausfahrens und Abschaltens der Abstützzylinder können dann die Ausrichtzylinder hydraulisch abgeschaltet werden, da das bewegliche Maschinenbett nur durch die Abstützzylinder gehalten wird. Auf diese Weise können die Zylinder für die Vorgänge Abstützen und Ausrichten optimiert ausgestaltet werden.
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Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung detailliert unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, in denen:
- 1 eine Perspektivansicht von vorne links des erfindungsgemäßen beweglichen Maschinenbetts zeigt,
- 2 eine Hinteransicht des beweglichen Maschinenbetts von 1 zeigt,
- 3 eine Ansicht von links des beweglichen Maschinenbetts zeigt,
- 4 eine gekippte Perspektivansicht von rechts zum Sichtbarmachen der Ausrichteinrichtung und Stützzylinder des beweglichen Maschinenbetts zeigt und
die 5A bis 5C unterschiedliche Relativanordnungen des beweglichen Maschinenbetts in Bezug auf den zu fräsenden Gegenstand zeigen.
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Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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In den 1 bis 3 ist ein bewegliches Maschinenbett mit Fräsanordnung als Beispiel in der Perspektivansicht von vorne links, in der Hinteransicht und in der Ansicht von links dargestellt. Es ist ein im wesentlichen quaderförmig ausgestalteter Grundkörper 2 vorgesehen, auf dessen Oberseite eine ausrichtbare Ebene 4 vorgesehen ist, die in Bezug auf einen Untergrund, auf den der Grundkörper aufbringbar ist, ausgerichtet werden soll.
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Wie es 2 entnehmbar ist, weist der bewegliche Grundkörper 2 an seinen entgegengesetzten Seiten an der Unterseite eine Rädergruppe 6A und eine Rädergruppe 6B auf. 3 ist zu entnehmen, dass die Rädergruppe 6B ein bewegliches Rad 6B1 und ein bewegliches Rad 6B2 aufweist, die in der Querrichtung des Grundkörpers 2 an im Wesentlichen entgegengesetzten Seiten von diesem ausgebildet sind. Die Rädergruppe 6A, die in 2 dargestellt ist, weist in gleicher Weise zwei bewegliche Rädern an entgegengesetzten Seiten in Querrichtung des Grundkörpers auf. Durch eine derartige Ausgestaltung der Rädergruppen 6A und 6B kann der Grundkörper bei stabilem Kontakt mit einem Untergrund verfahren werden. Es wird besonders bevorzugt, dass jedes Rad der Rädergruppen 6A und 6B lenkbar ist, um ein schnelles Verfahren des Grundkörpers in Bezug auf den Untergrund zu ermöglichen.
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4 zeigt das bewegliche Maschinenbett in der Untersicht von unten rechts perspektivisch dargestellt, wobei die Rädergruppen 6A und 6B aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen wurden. Mit den beiden Rädergruppen 6A und 6B ist ein Abstützen des Grundkörpers in Bezug auf den Untergrund nicht sicher möglich und ein Ausrichten der ausrichtbaren Ebene 4 schwierig.
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Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben nun herausgefunden, dass bei der Verwendung einer Ausrichteinrichtung, die von der Bewegungseinrichtung getrennt ist, ein schnelles und sicheres Ausrichten der ausrichtbaren Ebene 4 in Bezug auf ein Untergrund möglich ist. Zu diesem Zweck sind die Rädergruppen 6A und 6B einfahrbar gestaltet, sodass nach einer Ortsveränderung des Grundkörpers 2 mittels der Rädergruppen 6A und 6B ein Ausrichten ohne den Kontakt der Rädergruppen 6A und 6B mit dem Untergrund möglich ist. In dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel für die Ausrichteinrichtung und die Abstützeinrichtung sind drei Ausrichtzylinder und fünf Abstützzylinder gezeigt. Die Anzahl der Abstützzylinder kann beispielsweise auch vier betragen. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt worauf weiter unten detaillierter eingegangen wird.
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In dem Ausführungsbeispiel von 4 sind an der einen Kante des Grundkörpers in Querrichtung ein Ausrichtzylinder 10, ein Abstützzylinder 22, ein Abstützzylinder 24 und ein Ausrichtzylinder 14 vorgesehen. Somit liegen die Stützzylinder 22 und 24 zwischen zwei Ausrichtzylindern 10, 14. In Querrichtung versetzt benachbart zu den entgegengesetzten Kanten in Querrichtung des Grundkörpers 2 weist dieser in dieser Reihenfolge einen Abstützzylinder 26, einen Abstützzylinder 28, einen Abstützzylinder 30 sowie einen Ausrichtzylinder 12 auf. Somit liegt auch in diesem Fall der Ausrichtzylinder 12 in Bezug auf die Abstützzylinder 26, 28 und 30 außen.
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Aufgrund des Vorsehens von drei Ausrichtzylindern, ist ein vollautomatisches Ausrichten des Grundkörpers 2 in Bezug auf einem Untergrund möglich. Um den Ausgerichtet-Sein-Zustand der ausrichtbaren Ebene 4 einschätzen zu können, wird es bevorzugt, wenn Neigungssensoren (nicht dargestellt) in Bezug auf den Grundkörper 2 vorgesehen sind. Mit der einer derartigen Ausgestaltung ist eine Ausrichtgenauigkeit von bevorzugt plus minus 0,1 ° möglich.
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Bereits durch die Kombination zwischen den Rädergruppen 6A und 6B und den Ausrichtzylindern 10, 12 und 14 wird die Möglichkeit geschaffen, nach einer Bewegung ein vollautomatisches Ausrichten umzusetzen. Für den Ausrichtvorgang wird bevorzugt, dass als erstes die drei Ausrichtzylinder 10, 12 und 14 vollständig ausgefahren werden und dann in Abhängigkeit von dem darunter befindlichen Untergrund ein Einfahren dieser Zylinder erfolgt. Auf diese Weise ist ein Verschrauben mit dem Untergrund, wie es im Stand der Technik erfolgt, nicht nötig.
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Bei den Ausrichtzylindern 10, 12 und 14 wird bevorzugt, dass ein Ausrichten mit geringem Bewegungsbeträgen möglich ist. Im Unterschied dazu sind die Stützzylinder, die in 4 als fünf Hydraulikzylinder mit Stützfunktion ausgebildet sind, in einer solchen Weise ausgestaltet, dass diese nach dem Ausrichten über die Ausrichtzylinder 10, 12 und 14 entsprechend ausfahrbar sind und ihre Stützfunktion erfüllen können. Aufgrund der Verwendung derartiger Abstützzylinder wird eine Verformung bei einem Einsetzen des Grundkörpers vermieden.
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Für die Abstützzylinder 22, 24, 26, 28 und 30 wird bevorzugt, dass ein Ausfahren der Zylinder unter einem definierten Druck erfolgt und die Positionsfeststellung durch Festklemmen der Zylinder erfolgt, sodass der Grundkörper 2 auf dem Untergrund abgestellt wird.
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Eine bevorzugte Verwendung des beweglichen Maschinenbetts 1 ist das Aufbringen einer Fräsbaugruppe 40, wie diese in den 1 bis 3 dargestellt ist. Die ausrichtbare Ebene 4 ist bevorzugt als ein Schlitz in diesem Fall ausgebildet, auf dem Grundkörper 2. In diesem Schlitz befindet sich orthogonal zur ausrichtbaren Ebene 4 ein Turm 40, der in Längsrichtung des Grundkörpers 2 parallel zu einer der Seitenkanten in Querrichtung des Grundkörpers 2 verfahrbar ist. An dem Grundkörper 2 ist ein Arm 42 angebracht, der parallel zur Oberfläche des Grundkörpers 2 in der Höhe verstellbar ist. In den 1 bis 3 ist dieser Arm 42 in der untersten Stellung benachbart zur Oberfläche des Grundkörpers 2 gezeigt. An einem Endabschnitt des Arms 44 ist ein Fräswerkzug 46 befestigt. Der Arm 44 ist in einer solchen Weise ausgestaltet, dass dieser in Querrichtung des Grundkörpers 2 verfahrbar ist, sodass das Fräswerkzeug 46 in dreidimensionaler Relativanordnung zum Grundkörper 2 anordenbar ist. Genauer gesagt ist die Bewegungsebene des Arms 44 in Bezug auf den Turm 42 orthogonal zur ausrichtbaren Ebene aufgespannt und erfolgt das Verfahren des Fräswerkzeuges 46 zusammen mit dem Arm 44 in einer Orthogonalrichtung zu einer Ebene, die in Höhenrichtung des Turms 42 und in Längsrichtung des Grundkörpers 2 verläuft. Durch eine derartige Anordnung des Fräswerkzeuges 46 kann bei konstanter Position des Grundkörpers 1 ein Bearbeiten eines dreidimensionalen Gegenstandes, wie z. B. eines Claymodells eines Kraftfahrzeuges, mit dem Fräswerkzeug 46 erfolgen, wobei bevorzugt 1/4 des Gesamtmodells bearbeitbar sind.
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Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 5A bis 5C eine allseitige Bearbeitung eines Modells mit dem Fräswerkzeug 46 beschrieben.
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In einem in den Figuren nicht dargestellten ersten Schritt bewegt sich das bewegliche Maschinenbett 1 von einer Parkposition zu einer Fräsposition an einer ersten Seite des zu fräsenden Gegenstandes 50.
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In einem zweiten Schritt erfolgt das Ausrichten des beweglichen Maschinenbetts 1 in Bezug auf den Gegenstand 50. Diese Ausrichtung kann sowohl eine parallele Ausrichtung sein als auch eine Schrägstellung zwischen der Längsrichtung des Grundkörpers 2 und der Mittelachse des Gegenstandes 50 beinhalten.
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Randbedingungen für eine Bewegung des beweglichen Maschinenbettes sind beispielsweise eine maximale Geschwindigkeit von 4 km/h, eine Positioniergenauigkeit von ±50 mm und ein 4-Rad-Antrieb.
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Um dem mobilen Charakter des beweglichen Maschinenbetts besser Rechnung zu tragen, wird es bevorzugt, dass das bewegliche Maschinenbett eine eigene Batterie aufweist. Diese ist bevorzugt in einer solchen Weise ausgestaltet, dass während der Bearbeitung des zu bearbeitenden Gegenstandes 50 mit dem Fräswerkzeug 46 ein Aufladen der Batterie in dem ortsfest angeordneten Grundkörper 2 möglich ist.
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Das Fräswerkzeug 46 ist an dem Arm 44 und dem Turm 42 in eine gewünschte Anfangsposition gebracht. Nun erfolgt das Ausrichten des Grundkörpers 2 mit den Ausrichtzylindern 10, 12 und 14, bis dass die ausrichtbare Ebene 4 in einer gewünschten Relativanordnung zum Untergrund angeordnet ist. Anschließend werden die Abstützzylinder unter definiertem Druck gegen den Untergrund gefahren und werden die am Abstützvorgang nicht beteiligten Ausrichtzylinder eingefahren. Im Ergebnis sind in den in 1 bis 3 dargestelltem Ausführungsbeispiel die Abstützzylinder 22, 24, 26, 28 und 30 ausgefahren und stützen diese den Grundkörper 2 sicher.
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Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Anwendung beschränkt, sondern es können beispielsweise drei Ausrichtzylinder vorgesehen sein und es können die Ausrichtzylinder gleichzeitig als drei Abstützzylinder dienen, während nur ein zusätzlicher Abstützzylinder, der ausschließlich eine Abstützfunktion hat, vorgesehen ist.
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Nach dem Abschluss des Ausrichtvorgangs und dem Ausfahren der Abstützzylinder 22, 24, 26, 28 und 30 erfolgt ein Fräsen der ersten Hälfte der Modellseite, d.h. eines ersten Viertels des Gegenstandes. Ein Beispiel für die Fräsgeschwindigkeit ist eine maximale Geschwindigkeit von 20,5 m / min.
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Nach dem Abschluss des Bearbeitens des ersten Viertels des zu fräsenden Gegenstandes 50 erfolgt ein Beenden der Abstützfunktion und ein Relativverfahren zwischen dem beweglichen Maschinenbett 1 und dem Gegenstand 50. Diese Relativbewegung hat in einer solchen Weise zu erfolgen, dass das zweite Viertel des zu fräsenden Gegenstandes bearbeitbar ist.
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Nachdem, wie in 5B gezeigt, die eine Hälfte des zu fräsenden Gegenstands 50 durch das bewegliche Maschinenbett 1 mit dem Fräswerkzeug 46 bearbeitet wurde, erfolgt wiederum ein Beenden der Abstützfunktion und eine Relativbewegung mit den Rädergruppen 6A und 6B von dem beweglichen Maschinenbett 1 in Bezug auf den Gegenstand 50.
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In 5C ist die Position des beweglichen Maschinenbettes 1 in Bezug auf den Gegenstand 50 in einer solchen Weise dargestellt, dass ein Bearbeiten des dritten Viertels des Gegenstandes 50 erfolgen kann. Dabei ist zu beachten, dass wie zuvor nach einer Bewegung über die Räderbaugruppen 6A und 6B zuerst ein Ausrichten der ausrichtbaren Ebene 4 über die Ausrichtzylinder 10, 12 und 14 erfolgt und dann die Abstützzylinder mit Druck gegen den Untergrund gefahren werden. Es erfolgt nun beginnend von 5C das Bearbeiten des dritten Viertels und nach erneuter Relativbewegung durch die Rädergruppen 6A und 6B, Ausrichten und Abstützen ein Fräsen des vierten Viertels des zu bearbeiteten Gegenstandes.
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Beispiele für die Bearbeitungsdauer mit dem erfindungsgemäßen beweglichen Maschinenbett 1 sind beispielsweise bei dem Fahren zu einer Fräsposition weniger als zehn Minuten, bei der Relativausrichtung zwischen Gegenstand 50 und beweglichen Maschinenbett 1 weniger als zehn Minuten, bei dem Ausrichten des Grundkörpers 2 in Bezug auf den Untergrund weniger als zehn Minuten, bei dem Erreichen der Abstützposition durch die Abstützzylinder 22, 24, 26, 28, 30 ungefähr eine Minute.
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Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist es möglich, für die Bewegung des beweglichen Maschinenbetts und den Ausrichtprozess einschließlich Einsetzen des Abstützens 0,37 Stunden aufzuwenden, während das Fräsen eines Viertels des zu fräsenden Gegenstandes, wie zu Beispiel eine Claymodells eines Kraftfahrzeuges, dann innerhalb von 20 Stunden erfolgen kann.
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Das erfindungsgemäße bewegliche Maschinenbett lässt sich dann besonders vorteilhaft einsetzen, wenn der DIN-Norm 18202:2013-04 „Tolerances and Building Construction-Buildings“ bei der Ebenheit des Untergrundes Rechnung getragen wird. Bei derartigen Untergründen ist ein schnelles Nivellieren mit den Ausrichtzylindern möglich. Mit der vorliegenden Erfindung muss keine Grube für das Anbringen des Fräswerkzeuges vorgesehen sein. Auch wird eine niedrige Bodenlast von beispielweise 6,5 Tonnen ermöglicht.
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Von besonderem Vorteil ist bei der vorliegenden Erfindung, dass ein Claymodell eines Kraftfahrzeuges mit nur einer Maschine in kurzer Zeit wirtschaftlich bearbeitbar ist.
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Da in dem Untergrund keine spezifischen Stützstrukturen vorzusehen sind, liegt eine höhe örtliche Flexibilität für den Ort der Bearbeitung von Claymodellen vor. Es ist auch möglich, den Fräsvorgang außerhalb von einem Raum oder Gebäude zu Präsentationszwecken durchzuführen.
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Die vorliegende Erfindung ist ferner nicht darauf beschränkt, dass der zu fräsende Gegenstand und die Längsrichtung der beweglichen Maschine parallel ausgerichtet sind. Bei einer entsprechenden Ansteuerung des Relativverfahrens des Fräswerkzeuges 46 in Bezug auf den Grundkörper 2 ist auch eine beliebige Anstellung der Maschine gegenüber dem zu bearbeitenden Modell 50 möglich, solange die geometrische Abmessung von Turm 42 und Arm 44 ein Erreichen und Bearbeiten des Modells 50 mit dem Fräswerkzeug 46 ermöglicht.
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Von besonderen Vorteil ist bei der vorliegenden Erfindung, wenn die Rädergruppen 6A und 6B, wie gezeigt, omnidirektional als Antriebs- und Lenkeinheiten ausgebildet sind. Auf diese Weise ist ein Arrangieren und Wenden auf geringem Raum möglich.
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In dem beweglichen Maschinenbett ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, die bevorzugt sowohl die Ansteuerung von Rädergruppen 6A, 6B, Ausrichtzylinder, Abstützzylinder als auch die Bewegung des Turms 42 entlang der ausrichtbaren Ebene 4, die Bewegung des Arms 44 am Turm 42 und die Bewegung des Fräswerkzeuges 46 zusammen mit dem Arm 44 in Bezug auf den Grundkörper 2 ermöglicht.
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Das Zusammenspiel von vorrichtungstechnischer Ausgestaltung des beweglichen Maschinenbettes und von entsprechendem Vorsehen von Maschinensoftware ermöglicht eine schnelle Bewegung und eine vorteilhafte Ausrichtung, ein schnelles Abstützen und ein effizientes Fräsen des Gegenstandes 50.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung des vorstehenden Ausführungsbeispiels sind fünf Neigungssensoren vorgesehen, welche als Eingangssignale für einen Ausrichtalgorithmus dienen, der Teil der Steuereinrichtung für das bewegliche Maschinenbett ist, wie es beispielhaft in 4 gezeigt ist. In Abhängigkeit von dem durch die Neigungssensoren gemessenen Neigungswinkeln wird die entsprechend höhere Seite abgesenkt, bis dass sich auch diese Seite im Wasser befindet. Die in 2 gezeigten Räderbaugruppen 6A, 6B sind dabei eingefahren.
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Die vorliegende Erfindung lässt sich bevorzugt in der Ausführung mit einer „One Button“-Nivellierung nutzen. Genauer gesagt ist das bewegliche Maschinenbett 1 in einer solchen Weise ausgestaltet, dass der Nutzer mittels einer Betätigung, wie z.B. mittels eines Tastendrucks, den Ausrichtvorgang einleiten kann und das Maschinenbett 1 unabhängig von der Ausgestaltung des Untergrunds ins Wasser bringbar ist.
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Der Prozess bei der „One Button“-Ausrichtung wird nachfolgend detaillierter beschrieben:
- Beim Betätigen des Auslösers für die „One Button“-Nivellierung, der beispielweise ein Taster oder Schalter sein kann, wird die Hydraulik aktiviert und werden sämtliche Ausrichtzylinder 10, 12, 14 und Abstützzylinder 22, 24, 26, 28, 30 zunächst eingefahren. Die Räderbaugruppen 6A, 6B werden komplett angehoben. Beim Aufliegen des Maschinenbetts auf dem Untergrund wird die Neigung des Untergrunds analysiert.
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Im nächsten Schritt wird auf der Seite mit den zwei Ausrichtzylindern 12, 14 in Querrichtung, d.h. z.B. in 4 auf der rechten Seite, je nach Grundneigung des Untergrunds, die „niedrigere“ Seite komplett angehoben, z.B. der Ausrichtzylinder 14 wird komplett ausgefahren, und der andere Zylinder, z.B. der Ausrichtzylinder 12, dagegen nur in Mittelposition, oder alternative dazu in eine durch die Analyse der Neigung des Untergrunds ermittelte Position, ausgefahren. Auf der Seite mit nur einem Ausrichtzylinder 10, d.h. auf der linken Seite in 4, wird das Maschinenbett 1 ebenfalls komplett angehoben. Durch diese kontrollierte Schiefstellung mittels der drei Ausrichtzylinder 10, 12, 14, die die Funktion eines hydraulischen Dreibeins wahrnehmen, kann der Ausrichtprozess begonnen werden.
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Dann wird der komplett ausgefahrene Ausrichtzylinder, z.B. der Ausrichtzylinder 14, auf der Seite mit zwei der Ausrichtzylinder 12, 14 solange abgesenkt, bis sich das Maschinenbett 1 in Querrichtung im Wasser befindet.
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Im Anschluss wird die Seite mit lediglich einem Ausrichtzylinder 10, d.h. die linke Seit ein 4, ebenfalls abgesenkt, um das Maschinenbett in Längsrichtung ebenfalls ins Wasser zu bringen. Dieses ist nur möglich, da aufgrund der vorangegangenen Ausrichtung in Querrichtung mit den zwei Ausrichtzylindern 12, 14, die Seite mit dem lediglich einen Ausrichtzylinder 10 ohnehin höher liegt.
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Im nächsten Schritt werden zusätzlich die Abstützzylinder 22, 24, 26, 28, 30 druckgesteuert ausgefahren. Die Abstützzylinder 22, 24, 26, 28, 30 sind bevorzugt so ausgestaltet, dass diese bei Bodenkontakt abschalten und somit das Maschinenbett 1 zusätzlich stabilisierbar ist.
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Nachfolgend kann dann die Hydraulik deaktiviert werden, da das Maschinenbett 1 durch die abgeschalteten Abstützzylinder 22, 24, 26, 28, 30 relativ zum Untergrund ortsfest positioniert ist.
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Ein derartiges Prozess der „One Button“-Ausrichtung ermöglicht ein schnelles Anpassen der Ausrichtung des beweglichen Maschinenbetts an unterschiedliche Position auf dem Untergrund.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- bewegliches Maschinenbett
- 2
- Grundkörper
- 4
- ausrichtbare Ebene
- 6A, 6B
- Räderbaugruppe
- 6B1
- bewegliches Rad
- 6B2
- bewegliches Rad
- 10
- Ausrichtzylinder
- 12
- Ausrichtzylinder
- 14
- Ausrichtzylinder
- 22
- Abstützzylinder
- 24
- Abstützzylinder
- 26
- Abstützzylinder
- 28
- Abstützzylinder
- 30
- Abstützzylinder
- 40
- Fräsbaugruppe
- 42
- Turn
- 44
- Arm
- 46
- Fräswerkzeug
- 50
- Gegenstand
