DE202010010011U1 - Werkstück-Haltegestell - Google Patents

Abstract

Werkstück-Haltegestell, aus mehreren steifen Stahl-Profilstangen und Werkstück-Adaptern bestehend und für eine ergänzende Positionierung und Spannung groß und hochdimensionierter Werkstücke auf
– Werkzeugmaschinentischen,
– Maschinenpaletten
– Spannpaletten sowie auf
– Montagetisch-Platten
ausgebildet und in Leichtbauweise strukturiert, dadurch gekennzeichnet,
dass ein rahmenförmiges Tisch-Auflagegestell (1) aus waagerechten und aus senkrecht angeordneten Gestellleisten (1.1), als Vierkant-Hohlprofilstangen oder als Doppelwinkel-Profilstangen (1.2) ausgebildet, in senkrechter Lage in vier oder in sechs Eckstellungen, um das Werkstück (3) herum, auf der Tischfläche (4.1) angeordnet und mit Reihen von Bohrungen (1.5) und Langlöchern (1.6) so ausgestattet ist, und
– dass deren Längs- und Querabstände in waagerechter Lage auf der Tischfläche (4.1) den Normmaßen der
– T-Nutabstände (4.3) auf Werkzeugmaschinentischen (4) und Maschinenpaletten (5), der
– Bohrungen (1.5) auf Montagetischen (8), der
– Gewindebohrungs- und T-Nut-Abstände (5.2, 4.3) auf Maschinenpaletten (5) und der Abstandmaße von
– T-Nut-Rastern (6.1) auf...

Description

• Die Erfindung geht von dem im Oberbegriff des Schutzanspruches 1 definierten Werkstück-Haltegestell, als ein Hilfseinrichtung für eine ergänzende Positionierung und Spannung groß- und hochdimensionierten Werkstücke, die zusätzlich zur Spannung unmittelbar auf den Tischflächen von Werkzeugmaschinen, Maschinen- und Spannpaletten sowie Montagetischen realisiert wird, aus.
• Groß- und hochdimensionierte Werkstücke sind in der Regel gehäuseförmig so ausgebildet, dass neben einer Grund- und Auflagefläche, mit der das Werkstück auf der Tischfläche positionier- und spannbar ist, weitere Ausbildungen, Abstützungen, Positionierungen sowie ergänzende Spannungen in größeren Abständen bzw. in großen Höhenmaßen über der Tischfläche erforderlich werden. Einige dieser Werkstücke sind so geformt und dimensioniert, dass ein großer Anteil der vorhandenen Tischfläche überdeckt ist.
• Es ist werkstattüblich, für die Positionierung und Spannung ausreichend steife und lagegenaue Unterstützungselemente, Stützkörper und aus Stützkörper und Spanneisenbaugruppe bestehende Funktionskomponenten einzusetzen, die in den T-Nuten der Werkzeugmaschinentische und Maschinenpaletten sowie Spannpaletten oder in den Bohrungen oder in den Gewindebohrungen von Montagetischen und Maschinenpaletten positioniert und fest verankert sind. Beispielhaft ist eine derartige Funktionskomponente, als Werkstückspannsäule bezeichnet, aus DE 29520047 U1 bekannt. Die Werkstückspannsäule ist als ein Spannturm ausgebildet, der im wesentlichen aus einem steifen Stahl-Gestellrahmen oder Winkel und einem seitlich gerichtet schwenkbeweglichen Spanneisen besteht.
• Eine weitere ebenfalls als Werkstückspannsäule bezeichnete Funktionskomponente dieser Bauart ist aus DE 4243370 A1 bekannt. Sie besteht im wesentlichen aus einem zurückziehbaren oder schwenkbeweglichen Spanneisen, welches mit Spannschrauben und Spannsäulen auf einem quaderförmigen Unterkörper oder auf einem Stapel quaderförmiger Unterkörper gehalten ist.
• Neben diesen Funktionskomponenten ist es auch bekannt, groß- und hochdimensionierte Werkstücke ergänzend an senkrechten Spannwänden oder an den senkrechten Spannflächen von Aufspannkörpern zu positionieren und zu spannen. Eine beispielhafte Ausbildung dazu ist Gegenstand in DE G 8713569.8 U1 . Der dargestellte Spannkörper zur Befestigung von zu bearbeiteten Werkstücken besteht im wesentlich aus in senkrechter Lage fest auf einer Grundplatte angeordneten rechteckigen, gelochten, als Seitenplatten bezeichneten, Spannwänden, die ein- oder beidseitig in Zweier- oder in Viererkombination anwendbar sind.
• Nachteilig ist bei Anwendung dieser Lösungen deren unmittelbarer eigener großen Platz- und Raumbedarf auf bzw. über den Tischflächen von Werkzeugmaschinen, Maschinen- und Spannpaletten. Durch diesen relativ großen Platz- und Raumbedarf wird der Arbeits- und Spannraum, der für groß- und hochdimensionierte Werkstücke beispielweise auf Werkzeugmaschinen benötigt wird, eingeschränkt und nur noch teilweise bereitgestellt. Nachteilig ist außerdem die schwergewichtige Ausbildung dieser Funktionskomponenten, da bedingt durch die normativen Grenzwerte der jeweiligen Tischbelastung bestimmte großdimensionierte Werkstücke dann nicht mehr bearbeitbar sind.
• Der große Platzbedarf der benannten Funktionskomponenten auf der Tischfläche führt damit auch weitestgehend auch zur Abdeckung und Nichtnutzbarkeit der vorhandenen T-Nuten, Bohrungen, Gewindebohrungen und T-Nut-Raster für die Spannung des großdimensionierten Werkstückes einerseits und für die Positionierung und Befestigung von Komponenten und Hilfseinrichtungen für die Werkstück-Höhenpositionierungs- und Spannung andererseits. Damit sind die in ISO 8526-1, ISO 8526-2 sowie in DIN 55201 Teil 1 und Teil 2 genormten Abstandsmaße von T-Nuten und Gewindebohrungen in durch die geometrische Progression und durch die arithmetrische Progression bestimmten Zahlenfolgen nicht anwendbar.
• Der im Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zu Grunde, ein Werkstück-Haltegestell als eine Hilfsvorrichtung für eine ergänzende Positionierung und Spannung groß- und hochdimensionierter Werkstücke so auszubilden, dass das Werkstück-Haltegestell selbst einfach, leicht und steif strukturiert ist und durch eine geringe Eigendimensionierung die T-Nuten und Gewindebohrungen auf den Tischflächen von Werkzeugmaschinen, Maschinen- und Spannpletten in ihren genormten Abstandsmaßen nutzbar sind.
• Das Problem wird durch den Schutzanspruch 1 gelöst. Das Werkstück-Haltegestell ist als ein rahmenförmiges Tisch-Auflagegestell, aus waagerechten und aus senkrecht angeordneten Gestellleisten bestehend, ausgebildet. Die senkrecht angeordneten Gestellleisten sind in vier oder in sechs Eckstellungen, um das Werkstück herum, auf der Tischfläche fest angeordnet. Die waagerechten und senkrechten Gestellleisten sind mit Reihen von Bohrungen und Langlöchern ausgestattet, wobei deren Längs- und Querabstände, zur Tischfläche zugewandt, den Normmaßen von T-Mutabständen, Gewindebohrungs- und Bohrungs-Abstandsmaßen auf den Tischflächen entsprechen. An diesen Gestellleisten sind werkstückabhängig angeordnete Werkstück-Positionierelemente und Spannbaugruppen mittels Trägerplatten befestigt.
• Als weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist im Schutzanspruch 2 das zweckmäßigste Maßverhältnis von Längenausdehnung und Abstand der Verbindungsstege und des Außenmaßes der Profilbreite zur Gewährleistung einer ausreichenden Steife von Gestellleisten angegeben.
• Die Erfindung ist in mehreren Ausführungsbeispielen in der 1 bis 5 vereinfacht dargestellt und in folgenden Teil der Beschreibung näher erläutert.
• 1 eine Perspektiv-Ansicht eines auf einer Maschinenpalette angeordneten Werkstück-Haltegestells
• 2 eine Draufsicht auf eine Gestellleiste
• 3 eine Vorderansicht einer Werkstückspannung mittels des Werkstück-Haltegestells auf einem Werkzeugmaschinen-Tisch
• 4 eine Draufsicht nach 3 als Teilansicht
• 5 eine Perspektiv-Ansicht einer Werkstück-Messanordnung auf einem Montagetisch mit Haltegestell
• Das in 1 dargestellte Tisch-Auflagegestell 1 besteht lediglich aus zwei waagerecht auf der Tischfläche einer Maschinenpalette 5 angeordneten Gestellleisten 1.1, die mittels Schrauben in den Gewindebohrungen 5.1 positioniert und befestigt sind, aus vier senkrechten Gestellleisten 1.1, die mittels zweier waagerechten Gestellleisten 1.1 für eine stabile Anordnung verbunden sind und aus vier Werkstückadaptern 2, die als Trägerplatten 2.1 ausgebildet die Positionierung von je zwei nicht dargestellten Werkstück-Positionierelementen 2.2 und Spannbaugruppen 2.3 für das ebenfalls nicht dargestellte Werkstück realisieren. Die Gewindebohrungen 5.1 sind in einem genormten maßgleichen Abstandsraster wie 5.2 oder 6.1 auf einer Maschinenpalette nach ISO 8526-1 oder nach DIN 55201 Teil 1 angeordnet.
• Die in 2 dargestellte waagerechte Gestellleiste 1.1 ist als eine Doppelwinkel-Profilstange 1.2 ausgebildet. Sie hat beispielhaft insgesamt sechs Verbindungsstege 1.4, von denen drei dargestellt sind. Bedingt durch eine ausreichende Länge der Verbindungsstege 1.4 und deren stoff- und formschlüssige feste Verbindung mit den offenen Schenkel 1.3 der Doppelwinkel-Profilstange 1.2 entsteht die für den Anwendungszweck einer ergänzenden Positionierung und Spannung der Werkstücke benötigte Verformungsfestigkeit und Steife der Gestellleisten 1.1. Dies wird durch das Maßverhältnis der Längenausdehnung jedes Verbindungssteges 1.4 = 1,5, dem Abstand zweier benachbarten Verbindungsstege 1.4 = 2 und dem Außenmaß der kleinsten Profilbreite an der Profilstange 1.2 = 1 noch unterstützt.
• In jedem Verbindungssteg 1.4 sind Bohrungen 1.5 in einem einheitlichen Bohrungsabstand 1.7, neben den nicht dargestellten Langlöchern angeordnet.
• Das in den 1 und 2 dargestellte Tisch- und Auflagegestell 1 ist über seine waagerechten, auf der Tischfläche 4.1 aufliegenden Gestellleisten 1.1 mittels Schraubverbindungen in den parallelen T-Nuten 4.2 des Werkzeugmaschinentisches 4 oder einer Spannplatte 6 positioniert und geklemmt. Das groß und hochdimensionierte Werkstück 3 ist, zwischen den Gestellleisten 1.1 angeordnet, mittels mindestens drei Tischwerkstückspannern 7, auf der Tischfläche 4.1 aufliegend, positioniert und gespannt. Ergänzend ist das Werkstück 3 in einer bestimmten Höhenlage über der Tischfläche 4.1 mittels Werkstück-Positionierelementen 2.2 und mittels Spannbaugruppen 2.3 positioniert und gespannt. Dazu sind diese Funktionselemente, auf Werkstückadaptern angeordnet, an den senkrechten Gestellleisten 1.1 positioniert.
• Das genormte Maß der drei T-Nutenabständen 4.3 auf dem Werkzeugmaschinentisch 4 beträgt jeweils 63 mm; das Maß der Bohrungsabstände 1.7 in der waagerechten Gestellleiste 1.1 ist in der genormten Größenordnung von 100 mm. Der Ausgleich der unterschiedlichen Gesamtmaße von 189 mm und 200 mm erfolgt mittels der Langlöcher 1.6 in den Gestellleisten 1.1.
• Die in 5 dargestellte Ansicht einer Werkstück-Messanordnung von Werkstück-Positionierelementen 2.2 und Tisch-Werkstückspannern 7 welche für die gleichzeitige Messung mehrerer Werkstücke 3 mit unterschiedlichen Mess- und Arbeitsmitteln auf der Tischfläche 4.1 nutzbar ist, ist als ein Tisch-Auflagegestell 1, aus mehreren genau gleich ausgebildeten und dimensionierten Montagetischen 8 bestehend, jeweils mit einem gleichen Raster von Bohrungen 1.5 und Gewindebohrungen 5.1 ausgestattet, angeordnet. Die senkrechten Gestellleisten 1.1 begrenzen den eigentlichen Messraum der Werkstück-Messanordnung. An und zwischen den senkrechten Gestellleisten sind Werkstück- und bedienerabhängig in der 5 nicht dargestellte Halterungen für ergänzende Mess-, Prüf- und Prozessbeobachtungs-Arbeitsmittel sowie -Geräte angeordnet. Mittels entsprechender Halterungen sind zwischen den Gestellleisten 1.1 aber auch Sicht- und Schutzscheiben prozessabhängig anordenbar.

1

Tisch-Auflagegestell

1.1

Gestellleisten

1.2

Doppelwinkel-Profilstangen

1.3

Schenkel an 1.2

1.4

Verbindungsstege an 1.2

1.5

Bohrungen an 1.2

1.6

Langlöcher an 1.2

1.7

Bohrungsabstände

2

Werkstückadapter

2.1

Trägerplatte(n)

2.2

Werkstück-Positionierelemente an 1.1

2.3

Spannbaugruppen an 1.1

3

Werkstück

4

Werkzeugmaschinentisch(e)

4.1

Tischfläche von 4, 5, 6

4.2

T-Nut(en) auf 4, 5

4.3

T-Nutabstände

5

Maschinenpalette(n)

5.1

Gewindebohrungen auf 5

5.2

Gewindebohrungsabstände

6

Spannpaletten

6.1

T-Nut-Raster auf 6

7

Tisch-Werkstückspanner

8

Montagetisch

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• - DE 29520047 U1 [0003]
• - DE 4243370 A1 [0004]
• - DE 8713569 U1 [0005]
• Zitierte Nicht-Patentliteratur
• - ISO 8526-1 [0007]
• - ISO 8526-2 [0007]
• - DIN 55201 Teil 1 und Teil 2 [0007]
• - ISO 8526-1 [0017]
• - DIN 55201 Teil 1 [0017]

Claims (2)

1. Werkstück-Haltegestell, aus mehreren steifen Stahl-Profilstangen und Werkstück-Adaptern bestehend und für eine ergänzende Positionierung und Spannung groß und hochdimensionierter Werkstücke auf – Werkzeugmaschinentischen, – Maschinenpaletten – Spannpaletten sowie auf – Montagetisch-Platten ausgebildet und in Leichtbauweise strukturiert, dadurch gekennzeichnet, dass ein rahmenförmiges Tisch-Auflagegestell (1) aus waagerechten und aus senkrecht angeordneten Gestellleisten (1.1), als Vierkant-Hohlprofilstangen oder als Doppelwinkel-Profilstangen (1.2) ausgebildet, in senkrechter Lage in vier oder in sechs Eckstellungen, um das Werkstück (3) herum, auf der Tischfläche (4.1) angeordnet und mit Reihen von Bohrungen (1.5) und Langlöchern (1.6) so ausgestattet ist, und – dass deren Längs- und Querabstände in waagerechter Lage auf der Tischfläche (4.1) den Normmaßen der – T-Nutabstände (4.3) auf Werkzeugmaschinentischen (4) und Maschinenpaletten (5), der – Bohrungen (1.5) auf Montagetischen (8), der – Gewindebohrungs- und T-Nut-Abstände (5.2, 4.3) auf Maschinenpaletten (5) und der Abstandmaße von – T-Nut-Rastern (6.1) auf Spannpaletten (6) entspricht und dass an und zwischen diesen Gestellleisten (1.1) befestigte Werkstück-Adapter (2) als Trägerplatten (2.1) für Werkstück-Positionierelemente (2.2) und Spannbaugruppen (2.3) für das Werkstück (3) form- und dimensionsabhängig angeordnet sind.
2. Werkstück-Haltegestell nach Schutzanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Enden an den zwei offenen Schenkeln (1.3) der Doppelwinkel-Profilstangen (1.2) in Abständen Verbindungsstege (1.4) befestigt sind, wobei das Maßverhältnis von – Längenausdehnung jedes Verbindungssteges, – Abstand zweier benachbarten Verbindungsstege und das – Außenmaß der kleinsten Profilbreite zueinander 1,5:2:1 beträgt.