DE202015007147U1 - Portal - Mineral cast machine tools - Google Patents
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Abstract
Portal-Werkzeugmaschinen, wie zum Beispiel Portalfräsmaschinen, die aus Mineralguss hergestellt worden sind, mit einem Z-RAM (6) montiert in der Portalbrücke (4, 5) der Maschine, also dem Teil der Portal-Werkzeugmaschine der sich über dem Bearbeitungstisch in Z-Richtung in hoher Steifigkeit hin und her bewegen muss.Portal machine tools, such as portal milling machines, which are made of mineral casting, with a Z-RAM (6) mounted in the gantry bridge (4, 5) of the machine, ie the part of the portal machine tool located above the machining table in Z Direction must move in high rigidity back and forth.
Description
Die Erfindung betrifft Portal-Werkzeugmaschinen aus Mineralguss.The invention relates to portal machine tools made of mineral casting.
Stand der TechnikState of the art
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Stand der Technik ist es, dass Werkzeugmaschinen – wie zum Beispiel auch Portalfräsmaschinen – aus Mineralguss hergestellt werden. Bisher haben allerdings alle diese Maschinen, – und nicht nur diese aus Mineralguss hergestellten den Nachteil –, dass der Z-RAM, also der Teil der Portal-Werkzeugmaschine der sich über dem Bearbeitungstisch von oben nach unten und umgekehrt bewegt, im Verhältnis zum Rest der Maschine nicht steif genug ist, also das schwächste Teil in der Maschine ist. Das liegt daran, dass die Anbindung an das Portal über mehrere sogenannte vorgespannte Wälzlagerlinearführungsschienen erfolgt, die diesem System, mit dem Z-RAM an einer Seite der Portalbrücke nicht die erforderliche Steifigkeit verleihen können.The state of the art is that machine tools - such as portal milling machines - are made of mineral casting. So far, however, all these machines, and not only made this made of mineral casting the disadvantage - that the Z-RAM, so the part of the portal machine tool moves over the machining table from top to bottom and vice versa, in relation to the rest of Machine is not stiff enough, so the weakest part in the machine is. This is because the connection to the portal via several so-called preloaded roller bearing linear guide rails, which can give this system, with the Z-RAM on one side of the gantry bridge not the required rigidity.
Aufgabenstellung, Aufgabe der ErfindungTask, object of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Z-RAM so steif in die Portal Werkzeugmaschine zu integrieren, dass alle Teile die sich in einer Portal-Werkzeugmaschine bewegen müssen, die gleichen Steifigkeiten bei der Bearbeitung von Werkstücken aufweisen. Um dem Z-RAM die erforderliche Steifigkeit zu geben, bietet sich der Werkstoff Mineralguss an, denn mit diesem Werkstoff sind Konstruktionen möglich, die sich z. B. mit Konstruktionen aus Gusseisen nicht, oder nicht kostengünstig realisieren lassen. Mineralguss Material dämpft und reduziert Schwingungen 10 mal besser als z. B. Grauguss, was hauptsächlich die Präzision der Werkzeugmaschinen wesentlich verbessert, aber auch die Geräuschdämpfung der Maschinen positiv beeinflusst. Mineralguss ist elektrisch nicht leitend, hat nach dem Abguss geringere Volumenänderungen (nur 0,02%) und damit sehr geringe innere Spannungen und ist bei Temperaturschwankungen im Vergleich zum Grauguss wesentlich unempfindlicher. Das ist der Grund, warum zu allererst in 1980 Schleifmaschinen aus Mineralguss hergestellt wurden.The invention has for its object to integrate the Z-RAM so stiff in the portal machine tool that all parts that must move in a gantry machine tool, have the same rigidity in the machining of workpieces. To give the Z-RAM the required rigidity, the material offers mineral casting, because with this material constructions are possible, the z. B. with constructions of cast iron not, or can not realize cost. Mineral casting material dampens and reduces
Alle diese Vorteile sind aber nicht der Grund für die Erhöhung der Steifigkeit des Z-RAM's in einer Portal-Werkzeugmaschine, sondern der Grund für die Steifigkeitserhöhung des Z-RAM's ist die wesentlich erweiterte Möglichkeit einer geänderten Maschinenkonstruktion, die die gewünschte höhere Steifigkeit des Z-RAM's ermöglicht. Außerdem ist zu Bemerken, dass jede Tonne Mineralguss, die anstelle von Gusseisen oder Stahl verwendet wird, 1,5 t CO2 Emission verhindert und 8000 kWh Energie spart, die nur allein bei der Roheisenproduktion entsteht und verbraucht wird. Mit Mineralguss ist ein Material gemeint, das je nach Bedarf aus unterschiedlichen Bestandteilen besteht. Das Basismaterial kann eine Basalt/Quarz Mischung nach der Sieblinie von Fuller sein, mit einem Mehlkorn von 10 ym bis 0,5 mm, einem Feinkorn von 0,5 bis 8 mm und einem Grobkorn von 8 bis 16 mm, je nachdem welche Teile produziert werden sollen. Diese Hartgesteine werden vermischt mit z. B. einem Epoxid Harz und einem Härter. Das fertige Produkt härtet in einer Form aus und hat dann die vor beschriebenen Vorteile gegenüber Gusseisen. Einer der wesentlichen Vorteile ist allerdings, die sehr große Freiheit bei der Formgebung aller Mineralgusskonstruktionen, fast jede Formgebung ist dadurch möglich, dass nachträglich Mineralgussteile unlösbar miteinander verbunden werden können und so Maschinenteile entstehen, die sonst nicht abformbar sind!However, all these advantages are not the reason for increasing the stiffness of the Z-RAM in a gantry machine tool, but the reason for the increase in stiffness of the Z-RAM is the significantly increased possibility of changing the machine design which provides the desired higher stiffness of the Z-RAM. RAM's possible. It should also be noted that every ton of mineral casting used in place of cast iron or steel prevents 1.5 tonnes of CO2 emissions and saves 8000 kWh of energy, which is produced and consumed only in pig iron production. By mineral casting is meant a material that consists of different components as needed. The base material may be a full-graded basalt / quartz mixture with a flour particle of 10 ym to 0.5 mm, a fine grain of 0.5 to 8 mm and a coarse grain of 8 to 16 mm, depending on which parts produced should be. These hard rocks are mixed with z. As an epoxy resin and a hardener. The finished product cures in one mold and then has the advantages over cast iron described above. One of the main advantages, however, is the very great freedom in the design of all mineral cast constructions, almost any shape is possible by the fact that subsequently mineral castings can be inextricably linked together and machine parts are formed that are otherwise not deformable!
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Die Aufgaben werden erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 effizient dadurch gelöst, dass die mit dieser Erfindung erreichbaren Vorteile der Steifigkeit der Z-RAM Konstruktion mit Hilfe der Mineralgussmaterialien am Beispiel einer Portal-Werkzeugmaschine wie folgt umgesetzt werden:
Die Basis dieser Portal-Werkzeugmaschine mit erhöhter Steifigkeit des Z-RAM's hat wie auch herkömmliche Portal-Werkzeugmaschinen vorgespannte Wälzlagerlinearführungsschienen in der X-Achse. Die Wälzlagerlinearführungsschienen der Y-Achse sind jedoch nicht mehr seitlich an der Portalbrücke montiert, sondern 90° versetzt unter der Portalbrücke und auf den Portalständern angeordnet. Das ist eine Anordnung, die kein zusätzliches Moment auf die Portalbrücke erzeugt. Das Portal bei der Mineralgusskonstruktion ist geteilt in Portalständer und Portalbrücke. Der Z-RAM befindet ich nicht – wie bei herkömmlichen Portal-Werkzeugmaschinen außen, einseitig an dem Portal sondern befindet sich mittig in dem Portal und bewegt sich zusammen mit der Portalbrücke in Y Achsen Richtung hin und her und über die am Z-RAM montierten vorgespannten Wälzlagerlinearführungsschien in Z-Achsen Richtung auf und ab. Auf diese Weise entstehen keine zusätzlichen Momente durch Gewichte oder auftretende Kräfte wie sie bei der Bearbeitung der herkömmlichen RAM Anbindung auf das Portal wirken. Diese Art der Konstruktion ist nur mit dem Mineralgussmaterial sinnvoll und wirtschaftlich machbar, da sonst die Kosten den Nutzen übersteigen würden.The objects are achieved according to the invention with the features of
The base of this portal machine tool with increased rigidity of the Z-RAM has, like conventional gantry machine tools, preloaded roller bearing linear guide rails in the X-axis. The rolling bearing linear guide rails of the Y-axis are no longer mounted laterally on the gantry bridge, but arranged 90 ° offset under the gantry bridge and on the gantry uprights. This is an arrangement that does not create an extra moment on the gantry bridge. The portal at the mineral casting construction is divided into portal stand and gantry bridge. The Z-RAM I am not - as in conventional portal machine tools outside, one-sided on the portal but is located in the center of the portal and moves together with the gantry bridge in Y axis direction back and forth and on the Z-RAM mounted biased Rolling bearing linear guide rails in Z-axis direction up and down. In this way, no additional moments caused by weights or forces occurring as they affect the editing of the conventional RAM connection to the portal. This type of construction is useful and economically feasible only with the mineral casting material, otherwise the cost would exceed the benefit.
Ausführungsbeispiele, Kurzbeschreibung der anhängenden Zeichnung Exemplary embodiments, brief description of the attached drawing
Je ein Anwendungsbeispiel ist in den anhängenden Zeichnungen schematisch dargestellt und näher beschrieben:Depending on an application example is shown schematically in the accompanying drawings and described in more detail:
Ausführliche Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing
Die Portalbrückenteile
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Basisteilbase
- 22
- Bearbeitungstischprocessing table
- 33
- Portalständerarch stand
- 44
- PortalbrückenteilPortal bridge part
- 55
- PortalbrückenteilPortal bridge part
- 66
- Z-RAMZ-RAM
- 77
- Keilwedge
- 88th
- Versorgungsplattformsupply platform
- 99
- Öffnungopening
- 1010
- Versorgungskabel und Schläuche für die Elektrik, Hydraulik Pneumatik etc.Supply cables and hoses for electrical, hydraulic pneumatics etc.
- 1111
- Fügestellejoint
- 1212
- Fügestellejoint
- 1313
- WälzlagerlinearführungspaarRolling linear guide pair
- 1414
- WälzlagerlinearführungspaarRolling linear guide pair
- 1515
- WälzlagerlinearführungsschienenRolling linear guide rails
- 1616
- WälzlagerlinearführungsschienenpaareRolling linear guide rail pairs
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification | ||
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years | ||
R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |