DE202006002793U1 - Antriebseinheit für eine Materialbearbeitungsvorrichtung sowie Materialbearbeitungsvorrichtung - Google Patents

Antriebseinheit für eine Materialbearbeitungsvorrichtung sowie Materialbearbeitungsvorrichtung Download PDF

Info

Publication number
DE202006002793U1
DE202006002793U1 DE200620002793 DE202006002793U DE202006002793U1 DE 202006002793 U1 DE202006002793 U1 DE 202006002793U1 DE 200620002793 DE200620002793 DE 200620002793 DE 202006002793 U DE202006002793 U DE 202006002793U DE 202006002793 U1 DE202006002793 U1 DE 202006002793U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
drive
guide
drive unit
guide rails
pair
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE200620002793
Other languages
English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE200620002793 priority Critical patent/DE202006002793U1/de
Publication of DE202006002793U1 publication Critical patent/DE202006002793U1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q5/00Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
    • B23Q5/22Feeding members carrying tools or work
    • B23Q5/34Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission
    • B23Q5/38Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission feeding continuously
    • B23Q5/385Feeding other members supporting tools or work, e.g. saddles, tool-slides, through mechanical transmission feeding continuously using a gear and rack mechanism or a friction wheel co-operating with a rail

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

Antriebseinheit (8, 18, 24) für eine Materialbearbeitungsvorrichtung, insbesondere für eine Hochgeschwindigkeits- oder Modellfräsmaschine (2), mit einem Träger (36), an dem eine Mehrzahl von Führungsrollen (40, 42, 44, 46, 48) angebracht ist, die von entgegengesetzten Seiten her gegen eine als Linearführung für den Träger (36) dienende Führungsschiene (6, 14, 22) anpressbar sind, und der einen Antrieb (74) mit einem mit einer Verzahnung (90) versehenen Antriebselement (80) trägt, das sich mit einer zur Führungsschiene (6, 14, 22) parallelen und starr mit dieser verbundenen Zahnstange (32) in Zahneingriff bringen lässt, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement (80) durch Federkraft gegen die Zahnstange (32) anpressbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit für eine Materialbearbeitungsvorrichtung, insbesondere für eine Hochgeschwindigkeits- oder Modellfräsmaschine, mit einem Träger, an dem eine Mehrzahl von Führungsrollen angebracht ist, die von entgegengesetzten Seiten her gegen eine als Linearführung für den Träger dienende Führungsschiene anpressbar sind, und der einen Antrieb mit einem mit einer Verzahnung versehenen Antriebselement trägt, das sich mit einer zur Führungsschiene parallelen und starr mit dieser verbundenen Zahnstange in Zahneingriff bringen lässt. Die Erfindung betrifft weiter eine Materialbearbeitungsvorrichtung, insbesondere eine Hochgeschwindigkeits- oder Modellfräsmaschine, mit einer Tragstruktur, die mindestens zwei orthogonal zueinander ausgerichtete Paare von parallelen Führungsschienen umfasst, von denen ein erstes Paar starr auf einem Fundament verankert ist und ein zweites Paar entlang der Führungsschienen des ersten Paars beweglich ist, sowie mit einer Antriebsvorrichtung zum Verfahren des zweiten Paars von Führungsschienen.
  • Zur Herstellung von Bootsrümpfen oder Windturbinen-Rotorblättern aus faserverstärktem Kunststoff werden große Formen benötigt, deren größte Abmessungen mehrere Dutzend Meter betragen können. Diese Formen weisen eine komplexe Gestalt auf und müssen eine hohe Formgenauigkeit besitzen, weshalb sie gewöhnlich zuerst mit einem von einem rechnergesteuerten Fräskopf getragenen Fräswerkzeug aus einem aus Holz oder geschäumten Kunststoff bestehenden Formrohling ausgefräst und nach dem Auftrag und dem Aushärten einer Spachtelpaste mittels eines in den Fräskopf eingesetzten Schleifwerkzeugs nachbearbeitet werden, um die gewünschte Oberflächenkontur mit hoher Genauigkeit zu erzeugen. Wegen der komplexen Gestalt der Formen weist der Fräskopf mehrere Bewegungsfreiheitsgrade auf, wobei er von einer großen Tragstruktur getragen wird, wie zum Beispiel in der DE 102 11 754 A1 offenbart, und in Bezug zur Tragstruktur in drei zueinander senkrechten Richtungen, im nachfolgenden X-, Y- und Z-Richtung genannt, translatorisch verfahrbar ist. Die Tragstruktur umfasst dazu insgesamt drei Paare von parallelen Führungsschienen, die in der X-, Y- bzw. Z-Richtung jeweils eine Linearführung bilden. Die beiden in X-Richtung verlaufenden Führungsschienen des ersten Paars sind im Abstand nebeneinander auf einem Fundament verlegt und bilden eine Führung für ein entlang der Führungsschienen in X-Richtung verfahrbares Portal. Die beiden Führungsschienen des zweiten Paars erstrecken sich entlang von einer Traverse des Portals und bilden eine Führung für eine Werkzeughalterung, die entlang der Traverse des Portals in Y-Richtung verfahrbar ist. An der Werkzeughalterung ist der Fräskopf an dem dritten Paar von Führungsschienen in Z-Richtung vertikal verfahrbar aufgehängt, wobei ein Teil des Fräskopfs darüber hinaus mit einem oder zwei weiteren Freiheitsgraden verschwenkbar sein kann. Zum Verfahren des Portals, der Werkzeughalterung bzw. des von der Werkzeughalterung getragenen Fräskopfs in der X-, Y- bzw. Z-Richtung dient jeweils eine Antriebsvorrichtung, die mindestens ein Paar synchronisierte Antriebseinheiten umfasst. Dabei ist jede Antriebseinheit in der Nähe von einer der Führungsschienen auf einem in Bezug zur Führungsschiene beweglichen Träger angeordnet und weist ein mit einer Verzahnung versehenes Antriebselement auf, das mit einer zur Führungsschiene parallelen und starr an dieser befestigten Zahnstange im Zahneingriff steht. Der Träger ist weiter mit eine Mehrzahl von Führungsrollen ausgestattet, die von entgegengesetzten Seiten her gegen die Führungsschiene angepresst werden, um senkrecht zu deren Längsachse für eine spielfreie Führung des Trägers zu sorgen. Während die Antriebseinheiten zum Verfahren des Portals bzw. des Werkzeugträgers starr am Portal bzw. am Werkzeughalter montiert sind, sind bei der Antriebsvorrichtung zur Höhenverstellung des Fräskopfs die Führungsschienen und die Zahnstangen starr mit dem Fräskopf verbunden, während die Antriebseinheiten starr am Werkzeughalter montiert sind. Zur Vereinfachung der Herstellung weisen jedoch vorzugsweise sämtliche Antriebseinheiten und ihre Träger denselben Aufbau auf.
  • Es sind bereits Modell- bzw. Hochgeschwindigkeitsfräsmaschinen der Firma EEW Maschinenbau GmbH, 24217 Schönberg bekannt, bei denen die Verzahnung der in X- und Y-Richtung verlaufenden Zahnstangen nach oben weist und der Antrieb einen Zahnriementrieb mit einem Endloszahnriemen aufweist, dessen unteres Trum auf der Verzahnung der Zahnstange aufliegt und mit dieser im Zahneingriff steht. Jedoch hat eine nach oben weisende Verzahnung der Zahnstange den Nachteil, dass sich zwischen den Zähnen Verunreinigungen ablagern können, wie Frässtaub oder dergleichen. Dies kann insbesondere beim Werkzeugträger geringfügige Vertikalbewegungen zur Folge haben, die auf den Fräskopf übertragen werden und sich dadurch ungünstig auf die Bearbeitungsgenauigkeit auswirken. Wenn das Portal, der Werkzeughalter oder der Fräskopf mit relativ hoher Geschwindigkeit reversiert wird, das heißt die Richtung seiner Linearbewegung umgekehrt wird, kommt es außerdem durch Trägheitskräfte zu einer Dehnung des Zahnriemens. Dies wiederum führt zu einem axialen Spiel, d.h. einem Spiel in der jeweiligen Bewegungsrichtung des Portals, des Werkzeughalters bzw. des Fräskopfs, das ebenfalls nachteilige Auswirkungen auf die Bearbeitungsgenauigkeit hat.
  • Um dieses Spiel in Bewegungsrichtung oder axialer Richtung zu vermeiden, sind bei Modellfräsmaschinen der Fa. F. Zimmermann GmbH, 73770 Denkendorf für das Portal, den Werkzeugträger und den Fräskopf jeweils vier Antriebseinheiten mit Antriebsritzeln vorgesehen, die paarweise mit einer Zahnstange zusammenwirken und dabei so gegeneinander verspannt sind, dass die Zahnflanken des einen Antriebsritzels in der einen axialen Richtung und die Zahnflanken des anderen Antriebsritzels in der anderen axialen Richtung gegen jeweils gegenüberliegende Zahnflanken der Zahnstange angepresst werden, um für eine spielfreie axiale Relativbewegung zwischen dem Träger der Antriebseinheit und der zugehörigen Führungsschiene zu sorgen.
  • Die bekannten Materialbearbeitungsvorrichtungen sollen in Zukunft auch zur Bearbeitung von Formrohlingen aus Leichtmetall oder Stahl eingesetzt werden, um Formen mit größerer Stabilität und dadurch Formgenauigkeit zu erhalten. Dies bedeutet jedoch, dass trotz der erheblich höheren Kräfte weiterhin eine spielfreie Bewegung des Bearbeitungswerkzeugs gewährleistet werden muss.
  • Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Antriebseinheit für eine Materialbearbeitungsvorrichtung sowie eine Materialbearbeitungsvorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass ein Spiel zwischen dem Antriebselement und der Zahnstange mit einfachen Mitteln verhindert werden kann.
  • Diese Aufgabe wird im Hinblick auf die Antriebseinheit erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Antriebselement durch Federkraft gegen die Zahnstange anpressbar ist. Durch die federelastische Anpressung kann einerseits das Spiel zwischen den Zahnflanken des Antriebselements und den mit der Verzahnung des Antriebselements im Eingriff stehenden Zahnflanken der Zahnstange aufgehoben werden, andererseits jedoch durch die federelastische Nachgiebigkeit ein frühzeitiger Verschleiß der Zahnflanken vermieden werden.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Federkraft einstellbar ist, so dass in Abhängigkeit von den Abmessungen der Führungsschienen und der Zahnstangen und damit deren Biegewiderstandsmoment eine geeignete Anpresskraft eingestellt bzw. einer eventuellen geringen verschleißbedingten Abnutzung des Antriebselements oder der Verzahnung durch etwas höhere Anpresskräfte Rechnung getragen werden kann.
  • Um für eine geführte Anpressung des Antriebselements gegen die Zahnstange zu sorgen, sind der Antrieb und das Antriebselement zweckmäßig auf einem mit der Federkraft beaufschlagbaren Schlitten montiert, der in einer Schlittenführung des Trägers quer zur Längsachse der zugehörigen Führungsschiene beweglich ist.
  • Die Federkraft wird zweckmäßig durch mindestens eine zwischen den Schlitten und dem Träger eingesetzte Federanordnung aufgebracht, die vorzugsweise in Form eines Tellerfederpakets ausgebildet ist und mehrere quer zur Längsachse der Führungsschiene hintereinander angeordnete Tellerfedern umfasst, da sich auf diese Weise mit geringem Platzbedarf hohe Anpresskräfte aufbringen lassen.
  • Als Antriebselement wird vorzugsweise ein drehfest auf einer Abtriebswelle des Antriebs montiertes Kitzel verwendet, da dieses im Vergleich zu einem Zahnriemen eine erheblich geringere Nachgiebigkeit besitzt.
  • Um eine weitgehend momentfreie Kraftübertragung zwischen Ritzel und Zahnstange zu gewährleisten, ist der Antrieb vorzugsweise derart auf dem Schlitten montiert, dass seine Abtriebswelle senkrecht zur Bewegungsrichtung des Schlittens und zumindest bei der Antriebsvorrichtung für das Portal und den werkzeugträger vorzugsweise auch vertikal ausgerichtet ist.
  • Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass am Träger mindestens drei Führungsrollen angebracht sind, die zweckmäßig mittels Exzentern verstellbar und dadurch gegen die Führungsschiene anpressbar sind, wobei eine Führungsrolle gegenüber vom Ritzel auf der entgegengesetzten Seite der Führungsschiene angeordnet ist und zwei Führungsrollen auf derselben Seite der Führungsschiene wie das Ritzel beiderseits des Ritzels angeordnet sind, um im Bereich des Trägers die Durchbiegung der Führungsschiene und der Zahnstange zu minimieren. Dazu trägt auch bei, dass die Federkraft auf den Schlitten bevorzugt symmetrisch zu einer Mittelebene des Schlittens aufgebracht wird, die zweckmäßig von der Drehachse des Ritzels und der Drehachse der dem Kitzel gegenüberliegenden Führungsrolle aufgespannt wird.
  • Vorteilhafterweise umfasst der Träger eine Montageplatte, über deren eine Breitseite die Führungsrollen überstehen und deren andere Breitseite mit der Schlittenführung versehen ist. Die Schlittenführung umfasst zweckmäßig eine aus der Montageplatte ausgefräste Führungsnut und zwei beiderseits des Schlittens auf der Montageplatte befestigte Führungsschienen, welche die von der Montageplatte abgewandte Breitseitenfläche des Schlittens übergreifen, so dass der Schlitten gegenüber dem Träger nicht nur in Richtung der Federkraft sondern auch in Richtung der Drehachse der Abtriebswelle des Antriebs spielfrei geführt werden kann.
  • Im Hinblick auf die Materialbearbeitungsvorrichtung wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe dadurch gelöst, dass die Antriebsvorrichtung mindestens eine Antriebseinheit umfasst, deren Antriebselement im Zahneingriff mit einer parallel zu einer der Führungsschienen verlaufenden und starr mit dieser Führungsschiene verbundenen Zahnstange steht und durch Federkraft gegen die Zahnstange angepresst wird.
  • Vorzugsweise wird das Portal in X-Richtung, der Werkzeugträger in Y-Richtung und das Werkzeug in Z-Richtung jeweils von einer Antriebsvorrichtung angetrieben, die mit zwei Antriebseinheiten mit synchron angetriebenen Antrieben versehen ist, wobei die Antriebselemente der beiden Antriebe jeweils im Zahneingriff mit einer an der benachbarten Führungsschiene angebrachten Zahnstange stehen.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
  • 1: eine schematische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Materialbearbeitungsvorrichtung;
  • 2: eine Seitenansicht einer Antriebseinheit der Materialbearbeitungsvorrichtung in Richtung der Pfeile II-II in 1;
  • 3: eine teilweise geschnittene Draufsicht auf die Antriebseinheit;
  • 4: eine teilweise geschnittene Ansicht der Antriebseinheit entlang der Linie IV – IV in 2 bzw. 3.
  • Die in der Zeichnung dargestellte Hochgeschwindigkeits-Fräsmaschine 2 dient zur Herstellung von Formen für große Bootsrümpfe oder Windturbinen-Rotorblättern aus glasfaserverstärktem Kunststoff.
  • Wie am besten in 1 dargestellt, besteht die Fräsmaschine 2 im Wesentlichen aus zwei im Abstand voneinander auf Fundamenten 4 verlegten langgestreckten parallelen Führungsschienen 6, einem mittels zweier Antriebseinheiten 8 entlang der Führungsschienen 6 in X-Richtung verfahrbaren Portal 10, dessen Traverse 12 zwei zueinander parallele Führungsschienen 14 aufweist, einer mittels zweier Antriebseinheiten 18 entlang der Unterseiten der Führungsschienen 14 in Y-Richtung verfahrbaren Werkzeughalterung 16, sowie einem Fräskopf 20, der an zwei vertikalen Führungsschienen 22 befestigt ist, die mittels zweier fest an der Werkzeughalterung 16 angebrachter Antriebseinheiten 24 zusammen mit dem Fräskopf 20 in einer zur X- und Y-Richtung senkrechten vertikalen Z-Richtung auf und ab verfahrbar sind.
  • Wie am besten in 4 am Beispiel von einer Führungsschiene 6 und einer Antriebseinheit 8 dargestellt, sind die aus Leichtmetall hergestellten Führungsschienen 6, 14, 22 im Querschnitt beiderseits eines verbreiterten Kopfteils 26 mit einer aus Stahl bestehenden zylindrische Rundstange 28 versehen, deren entgegengesetzte Außenseiten als Führungsspuren dienen. Auf den Kopfteil 26 der Führungsschienen 6, 14, 22 ist jeweils eine Zahnstange 32 aufgeschraubt, deren Verzahnung 34 nach einer Seite weist, wobei die Verzahnungen 34 der Zahnstangen 32 der jeweils parallelen Führungsschienen 6, 6; 14, 14; 22, 22 vorzugsweise aufeinander zu gerichtet sind.
  • Die Antriebseinheiten 8, 18, 24 sind jeweils im Wesentlichen baugleich ausgebildet, jedoch unterschiedlich ausgerichtet, so dass die Zeichnungsfiguren 2 und 4 mit der Seiten- bzw. Schnittansicht von einer der Antriebseinheiten 8 bei Verwendung als Antriebseinheit 18 um 180 Grad und bei Verwendung als Antriebseinheit 24 um 90 Grad gedreht werden muss. Für die im folgenden zur Beschreibung von Richtungen verwendeten Bezeichnungen, wie Oberseite oder Unterseite, gilt entsprechendes.
  • Wie am besten in den 2 bis 4 dargestellt, umfassen die Antriebseinheiten 8 wie auch die Antriebseinheiten 18, 24 einen Träger 36 in Form einer rechteckigen Montageplatte 38.
  • Bei der dargestellten Antriebseinheit 8 sind die Breitseiten horizontal ausgerichtet. Unterhalb von der Montageplatte 38 weist der Träger 36 dort insgesamt fünf Führungsrollen 40, 42, 44, 46, 48 auf, die jeweils aus einem Wälzlager 52 bestehen, dessen Innenring von einem nach unten über die Unterseite der Platte 38 überstehenden Schraubenbolzen 50 gehalten wird und dessen Außenring eine konkav gerundete Umfangsnut 54 aufweist, mit der er gegen die zylindrischen Rundstangen 28 der Führungsschiene 6 anliegt.
  • Wie am besten in 2 und 3 dargestellt, sind zwei der Führungsrollen 40, 44 auf derjenigen Seite der Führungsschiene 6 angeordnet, auf der die Zahnstange 32 mit der Verzahnung 34 versehen ist, während die anderen drei Führungsrollen 42, 46, 48 auf der entgegengesetzten Seite angeordnet sind.
  • Die beiden Führungsrollen 42, 46 und die Führungsrolle 48 sind verstellbar. wie in 4 am Beispiel der Führungsrolle 48 dargestellt, erstrecken sich dazu die exzentrisch ausgebildeten Schraubenbolzen 50 der beiden Führungsrollen 42, 46 und der Führungsrolle 48 jeweils durch eine in eine Durchtrittsbohrung 60 der Montageplatte 38 eingepresste Aufnahmebuchse 56 mit einer zur Durchtrittsbohrung koaxialen Öffnung hindurch. Durch Verdrehen des Schraubenbolzens 50 in der Aufnahmebuchse 56 von der Seite einer Haltemutter 58, das heißt von der Oberseite der Montageplatte 38 her, können die Führungsrollen 42, 46 bzw. 48 von entgegengesetzten Seiten gegen die Rundstangen 28 der Führungsschiene 6 angepresst werden, wodurch eine spielfreie seitliche Führung auf der Schiene 6 sichergestellt wird.
  • Wie am besten in 2 dargestellt, ist die Montageplatte 38 auf ihrer Oberseite mit einer breiten und flachen Nut 62 versehen, deren senkrechte Nutränder 64 quer zur Längsachse der Führungsschiene 6 ausgerichtet sind. In der Nut 64 ist ein Schlitten 66 verschiebbar, der durch die beiden Nutränder 64 in seitlicher Richtung spielfrei geführt wird. Der Schlitten 66 wird von zwei an die Nutränder 64 angrenzenden und mit der Montageplatte 38 verschraubten Halteleisten 68 in der Nut 62 gehalten. Die Halteleisten 68 besitzen einen Querschnitt in Form eines umgekehrten L und übergreifen den Schlitten 66, so dass dieser auch in einer zu den Breitseiten der Montageplatte 38 senkrechten Richtung spielfrei gestellt wird. Alternativ könnte jedoch auch eine in der Montageplatte ausgesparte Schwalbenschwanznut als Schlittenführung dienen.
  • Wie am besten in 3 dargestellt, weist der Schlitten 66 zwei kreisförmige Aussparungen 70, 72 auf, von denen die eine 70 oberhalb der Führungsrolle 48 angeordnet ist, so dass der exzentrische Schraubenbolzen 50 bzw. dessen Haltemutter 58 zum Verstellen der Führungsrolle 48 von oben her durch die Aussparung 70 zugänglich ist. wie am besten in 4 dargestellt, ist oberhalb der anderen Aussparung 72 auf der Oberseite des Schlittens 66 ein Getriebemotor 74 angeflanscht, dessen Abtriebswelle 76 sich durch die Aussparung 72 hindurch in eine darunter liegende Aussparung 78 der Montageplatte 38 hinein erstreckt. Die Abtriebswelle 76 trägt dort ein Ritzel 80, das mittels einer Nut- und Federverbindung 82 formschlüssig und damit drehfest auf die Welle 76 aufgesteckt ist und von einer in das Stirnende der Welle 76 eingedrehten Schraube 84 und einer Haltescheibe 86 gegen eine Schulter 88 der Welle 76 anliegend festgehalten wird. Die Verzahnung 90 des Ritzels 80 befindet sich dabei in Höhe der Verzahnung 34 der auf die Führungsschiene 6 aufgeschraubten Zahnstange 32 und steht mit dieser im Zahneingriff, so dass der Träger 36 durch Stromzufuhr zum Getriebemotor 74 entlang der Führungsschiene 6 verfahren werden kann.
  • Um zu vermeiden, dass während des Verfahrens des Trägers 36 in Abhängigkeit von einer unterschiedlich starken Belastung eines im Fräskopf 20 eingespannten Werkzeugs oder bei einer Umkehr der Bewegungsrichtung des Trägers 36 infolge von auftretenden Trägheitskräften ein unterschiedlich großes axiales Spiel zwischen der Zahnstange 32 und dem Ritzel 80 zu unerwünschten Toleranzen der herzustellenden Form führt, die bei Bootsrümpfen oder Windturbinen-Rotorblättern erhebliche Auswirkungen auf den Strömungswiderstand besitzen können, wird das Ritzel 80 in Bezug zur Zahnstange 32 spielfrei gestellt, indem es mittels eines Tellerfederpakets 92 quer zur Längsachse der Führungsschiene 6 gegen die Zahnstange 32 angepresst wird.
  • Dazu umfasst das Tellerfederpaket 92 insgesamt acht ringförmige Tellerfedern 94, die abwechselnd konvergierend und divergierend hintereinander in einer seitlich über die Montageplatte 38 überstehenden Aufnahmebuchse 96 untergebracht sind. Von den beiden äußersten oder stirnseitigen Tellerfedern 94 liegt die eine gegen einen Bund 98 eines Bolzens 100 an, dessen entgegengesetzte Enden in einer Bohrung 102 einer Verstellschraube 104 zum Verstellen der Federkraft des Tellerfederpakets 92 bzw. in einer Bohrung 106 einer die Buchse 96 haltenden Trägerplatte 108 geführt sind, welche letztere auf eine Längsseitenfläche der Montageplatte 38 aufgeschraubt ist und nach oben über deren Oberseite übersteht. Die andere äußere Tellerfeder 94 liegt um die Bohrung 102 herum gegen das innere Stirnende der Verstellschraube 104 an, die in eine Gewindebohrung 110 im geschlossenen äußeren Stirnende der Buchse 96 eingeschraubt ist, außerhalb der Buchse 96 einen Innensechskant 112 aufweist und mittels einer Sicherungsmutter 114 gegen Verdrehen gesichert ist.
  • Das in Richtung Schlitten 66 weisende Stirnende des Bolzens 100 ist gerundet und wirkt auf die benachbarte Stirnfläche des Schlittens 66 ein, so dass dieser durch die Federkraft quer zur Längsachse der Führungsschiene 6 in der Nut 62 verschoben wird, bis die Zahnflanken der Verzahnung 90 des Ritzels 80 spielfrei gegen die benachbarten Zahnflanken der Verzahnung 34 der Zahnstange 32 angepresst werden.
  • Statt durch ein einzelnes, auf die Mitte des Schlittens 66 einwirkendes Tellerfederpaket 92 kann die Anpresskraft auch durch zwei Tellerfederpakete aufgebracht werden, die symmetrisch beiderseits einer vertikalen Längsmittelebene 116 des Schlittens 66 auf den Schlitten 66 einwirken, um ein Verkanten in der Nut 62 zu vermeiden.
  • Um im Betrieb der Fräsmaschine 2 die gewünschte Formkontur aus einem Formrohling auszufräsen, werden die Antriebseinheiten 8, 18, 24 jeweils paarweise synchron von einem Rechner angesteuert und mit Strom beaufschlagt, um das Portal 10 in der X-Richtung entlang der Führungsschienen 6, die Werkzeughalterung 16 in der Y-Richtung entlang der Führungsschienen 14 und/oder die Führungsschienen 22 zusammen mit dem Fräskopf 20 in der Z- Richtung zu verfahren und entsprechend der Formkontur mit dem Formrohling in Eingriff zu bringen, um diesen spanabhebend oder schleifend zu bearbeiten.

Claims (25)

  1. Antriebseinheit (8, 18, 24) für eine Materialbearbeitungsvorrichtung, insbesondere für eine Hochgeschwindigkeits- oder Modellfräsmaschine (2), mit einem Träger (36), an dem eine Mehrzahl von Führungsrollen (40, 42, 44, 46, 48) angebracht ist, die von entgegengesetzten Seiten her gegen eine als Linearführung für den Träger (36) dienende Führungsschiene (6, 14, 22) anpressbar sind, und der einen Antrieb (74) mit einem mit einer Verzahnung (90) versehenen Antriebselement (80) trägt, das sich mit einer zur Führungsschiene (6, 14, 22) parallelen und starr mit dieser verbundenen Zahnstange (32) in Zahneingriff bringen lässt, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement (80) durch Federkraft gegen die Zahnstange (32) anpressbar ist.
  2. Antriebseinheit (8, 18, 24) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Federkraft verstellbar ist.
  3. Antriebseinheit (8, 18, 24) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement (80) und der Antrieb (74) auf einem mit der Federkraft beaufschlagbaren Schlitten (66) montiert sind, der quer zu einer Längsachse der Führungsschiene (6, 14, 22) beweglich ist.
  4. Antriebseinheit (8, 18, 24) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten (66) in einer Schlittenführung (62, 64, 68) des Trägers (36) geführt ist.
  5. Antriebseinheit (8, 18, 24) nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch mindestens eine zwischen den Schlitten (66) und den Träger (36) eingesetzte Federanordnung (92) zum Aufbringen der Federkraft.
  6. Antriebseinheit (8, 18, 24) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Federanordnung ein Tellerfederpaket (92) ist.
  7. Antriebseinheit (8, 18, 24) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Tellerfederpaket (92) mehrere quer zur Längsachse der Führungsschiene (6, 14, 22) hintereinander angeordnete Tellerfedern (94) umfasst.
  8. Antriebseinheit (8, 18, 24) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement ein drehfest auf einer Abtriebswelle (76) des Antriebs (74) montiertes Ritzel (80) ist.
  9. Antriebseinheit (8, 18, 24) nach Anspruch 4 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle (76) senkrecht zur Bewegungsrichtung des Schlittens (66) in der Schlittenführung (62, 64, 68) ausgerichtet ist.
  10. Antriebseinheit (8, 18, 24) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle (76) nach der Montage des Trägers (36) auf der Führungsschiene (6, 14) vertikal ausgerichtet ist.
  11. Antriebseinheit (8, 18, 24) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil der Führungsrollen (40, 44, 48) durch Exzenter (50) gegen die Führungsschiene (6, 14, 22) anpressbar sind.
  12. Antriebseinheit (8, 18, 24) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (36) mit mindestens drei verstellbaren Führungsrollen (40, 44, 48) versehen ist, von denen eine gegenüber vom Antriebselement (80) auf der entgegengesetzten Seite der Führungsschiene (6, 14, 22) angeordnet ist und zwei auf derselben Seite der Führungsschiene (6, 14, 22) wie das Antriebselement (80) beiderseits des Antriebselements (80) angeordnet sind.
  13. Antriebseinheit (8, 18, 24) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federkraft auf den Schlitten (66) symmetrisch zu einer Ebene einwirkt, die von der Drehachse des Ritzels (80) und der Drehachse der Führungsrolle (48) gegenüber vom Ritzel (80) aufgespannt wird.
  14. Antriebseinheit (8, 18, 24) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (36) eine Montageplatte (38) umfasst, über deren eine Breitseite die Führungsrollen (40, 42, 44, 46, 48) überstehen und deren andere Breitseite mit der Schlittenführung (62, 64, 68) versehen ist.
  15. Antriebseinheit (8, 18, 24) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlittenführung (62, 64, 68) eine aus der Montageplatte (38) ausgefräste Führungsnut (62) umfasst.
  16. Antriebseinheit (8, 18, 24) nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlittenführung (62, 64, 68) zwei auf der Montageplatte (38) befestigte Führungsschienen (68) umfasst.
  17. Antriebseinheit (8, 18, 24) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsschienen (68) die von der Montageplatte (38) abgewandte Breitseitenfläche des Schlittens (66) übergreifen.
  18. Antriebseinheit (8, 18, 24) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten (66) eine Aussparung (70) aufweist, durch die eine der Führungsrollen (48) zugänglich ist.
  19. Antriebseinheit (8, 18, 24) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung (34) der Zahnstange (32) in einer zu den Drehachsen der Führungsrollen (40, 42, 44, 46, 48) parallelen Ebene angeordnet ist.
  20. Materialbearbeitungsvorrichtung, insbesondere Modell- oder Hochgeschwindigkeitsfräsmaschine, mit einer Tragstruktur, die mindestens zwei orthogonal zueinander ausgerichtete Paare von parallelen Führungsschienen (6, 6; 14, 14) umfasst, von denen ein erstes Paar (6, 6) starr auf einem Fundament (4) verankert ist und ein zweites Paar (14, 14) entlang des ersten Paars (6, 6) beweglich ist, sowie mit einer Antriebsvorrichtung (8, 8) zum Verfahren des zweiten Paars (14, 14) von Führungsschienen, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung (8, 8) mindestens eine Antriebseinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche umfasst, deren Antriebselement (80) durch Federkraft gegen eine parallel zu einer der Führungsschienen des ersten Paars (6, 6) verlaufende und starr mit dieser Führungsschiene (6) verbundene Zahnstange (32) angepresst wird.
  21. Materialbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung (8, 8) aus zwei Antriebseinheiten (8) besteht, die zusammen mit dem zweiten Paar (14, 14) von Führungsschienen beweglich sind und deren Antriebselemente (80) im Zahneingriff mit zwei Zahnstangen (32) stehen, die parallel zu den Führungsschienen (6) des ersten Paars (6, 6) verlaufen und jeweils starr mit einer dieser Führungsschienen (6) verbunden sind.
  22. Materialbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragstruktur ein drittes Paar (22, 22) von parallelen Führungsschienen umfasst, die orthogonal zu den beiden anderen Paaren (6, 6; 14, 14) von Führungsschienen ausgerichtet und mittels einer zweiten Antriebsvorrichtung (18, 18) entlang der Führungsschienen des zweiten Paars (14, 14) verfahrbar sind, wobei die zweite Antriebsvorrichtung (18, 18) mindestens eine Antriebseinheit (18) nach einem der Ansprüche 1 bis 19 umfasst, deren Antriebselement (80) durch Federkraft gegen eine parallel zu einer der Führungsschienen des zweiten Paars (14, 14) verlaufende und starr mit dieser Führungsschiene (14) verbundene Zahnstange (32) angepresst wird.
  23. Materialbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Antriebsvorrichtung (18, 18) aus zwei Antriebseinheiten (18) besteht, deren Antriebselemente (80) im Zahneingriff mit zwei Zahnstangen (32) stehen, die parallel zu den Führungsschienen des zweiten Paars (14, 14) verlaufen und jeweils starr mit einer dieser Führungsschienen (14) verbunden sind.
  24. Materialbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 22 oder 23, gekennzeichnet durch eine dritte Antriebsvorrichtung (24, 24) zum Verfahren eines von den Führungsschienen des dritten Paars (22, 22) getragenen Bearbeitungskopfs (20), wobei die dritte Antriebsvorrichtung (24, 24) mindestens eine Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 19 umfasst, deren Antriebselement (80) durch Federkraft gegen eine parallel zu den Führungsschienen des dritten Paars (22, 22) verlaufende und starr mit einer dieser Führungsschienen (22) verbundene Zahnstange (32) angepresst wird.
  25. Materialbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Antriebsvorrichtung (24, 24) aus zwei Antriebseinheiten (24, 24) besteht, deren Antriebselemente (80) im Zahneingriff mit zwei Zahnstangen (32) stehen, die parallel zu den Führungsschienen des dritten Paars (22, 22) verlaufen und jeweils starr mit einer dieser Führungsschienen (22) verbunden sind.
DE200620002793 2006-02-20 2006-02-20 Antriebseinheit für eine Materialbearbeitungsvorrichtung sowie Materialbearbeitungsvorrichtung Expired - Lifetime DE202006002793U1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200620002793 DE202006002793U1 (de) 2006-02-20 2006-02-20 Antriebseinheit für eine Materialbearbeitungsvorrichtung sowie Materialbearbeitungsvorrichtung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200620002793 DE202006002793U1 (de) 2006-02-20 2006-02-20 Antriebseinheit für eine Materialbearbeitungsvorrichtung sowie Materialbearbeitungsvorrichtung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE202006002793U1 true DE202006002793U1 (de) 2006-04-13

Family

ID=36274485

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200620002793 Expired - Lifetime DE202006002793U1 (de) 2006-02-20 2006-02-20 Antriebseinheit für eine Materialbearbeitungsvorrichtung sowie Materialbearbeitungsvorrichtung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE202006002793U1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105242546A (zh) * 2015-11-04 2016-01-13 大连理工大学 一种基于材料特性的高速铣削力建模方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105242546A (zh) * 2015-11-04 2016-01-13 大连理工大学 一种基于材料特性的高速铣削力建模方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2134484B1 (de) Vorrichtung und verfahren zum walzprofilieren von profilen mit veränderlichem querschnitt
AT406351B (de) Anlage zur bearbeitung und/oder montage von bauteilen
DE2910373A1 (de) Antriebsvorrichtung zum spielfreien umwandeln einer drehbewegung in eine linearbewegung
AT404687B (de) Anlage zur bearbeitung und/oder montage von bauteilen
EP3164243A1 (de) Schleifmaschine zum schleifen einer oberfläche eines werkstückes
DE1920556A1 (de) Zweidimensional verstellbare Tischplatte
AT507110B1 (de) Presse zum umformen von material
EP2897764B1 (de) Werkstückwechsler und werkzeugmaschine mit einem solchen werkstückwechsler
DE102006026043B4 (de) Vorrichtung
DE102006035648A1 (de) Vorrichtung zum Herstellen oder/und Bearbeiten von Paneelen
DE3013410A1 (de) Fuehrungssystem fuer lineare bewegungen
DE10019788A1 (de) Werkzeugmaschine
EP0785832B1 (de) Werkstückanschlageinrichtung
DE202006002793U1 (de) Antriebseinheit für eine Materialbearbeitungsvorrichtung sowie Materialbearbeitungsvorrichtung
EP2095906B1 (de) Vorrichtung zur mechanischen Finishbearbeitung von Laufflächen an Wälzlagerringen
EP0139781B1 (de) Handhabungsgerät
DE202011103051U1 (de) Hub-Drehvorrichtung, insbesondere zur Verwendung im Karosseriebau der Kfz-Industrie
CH713162A2 (de) Schleifmaschine, insbesondere Rundschleifmaschine.
DE112009004839B4 (de) Vorrichtung zur automatischen Justierung in transversaler Richtung und indazu lotrecht orientierter, longitudinaler Richtung
DE840037C (de) Geschwindigkeitswechselgetriebe
EP4067267B1 (de) Transportsystem
DE3817774C2 (de)
DD216874A1 (de) Querwalzmaschine mit geradlinig, hydraulisch angetriebenen walzschlitten
DE1652015A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Fuehrung eines Elementes,insbesondere eines Abricht- oder Nachbearbeitungswerkzeuges
DE202019005870U1 (de) Transportsystem sowie Behandlungsmaschine mit einem solchen Transportsystem

Legal Events

Date Code Title Description
R207 Utility model specification

Effective date: 20060518

R150 Term of protection extended to 6 years

Effective date: 20090211

R151 Term of protection extended to 8 years
R151 Term of protection extended to 8 years

Effective date: 20120306

R158 Lapse of ip right after 8 years
R158 Lapse of ip right after 8 years

Effective date: 20140902