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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Art von Querträgerschrauben-Stützeinrichtung für Bearbeitungsmaschinen in Portalform, wobei sie das Gebiet der großformatigen Werkzeugmaschinen betrifft, und zwar insbesondere auf eine Stützeinrichtung, welche zwischen dem Querträger und der Gleitbasis der Werkzeugmaschine vorgesehen ist und so konstruiert ist, dass eine durchhängende Verformung der Leitspindel verhindert wird.
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Stand der Technik
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Bei Bearbeitungsmaschinen in Portalform, wie etwa Portalfräsen, findet man einen einen enormen Maschinenkörper, mit dem üblicherweise große Werkstücke bearbeitet werden. Solche Bearbeitungsmaschinen in Portalform umfassen wahrscheinlich eine untere Basis, eine Arbeitsplattform, einen Querträger und eine Gleitbasis, wobei die Rückseite der Querträger und Gleitbasis eine in Richtung der Y-Achse verlaufende Leitspindelgruppe umfasst, wodurch sich der Bearbeitungskopf entlang der Horizontale linear verschieben kann, um an einem zu bearbeitenden Werkstück auf der Arbeitsplattform eine Weiterbearbeitung vorzunehmen.
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Da der Maschinenkörper von Bearbeitungsmaschinen in Portalform außerordentlich und die Länge der installierten Leitspindel vergleichsweise groß ist, kann es bei allzu langen Leitspindeln dazu kommen, dass sie durch ihr eigenes Gewicht und Auswirkungen der Schwerkraft eine solche Belastung erfahren, dass es im Mittelbereich der Leitspindel zu einem Durchhängen kommt. Dies führt dazu, dass die Gewindestangen Radiallasten ausgesetzt sind und bei der Rückdrehübertragung der Leitspindel kommt es zu Abweichungen und Beugungen, wodurch die Lager an den beiden Enden der Leitspindel einer übermäßigen Biegebeanspruchung ausgesetzt werden. Dies sorgt nicht nur leicht für eine Beschädigung der Lager, sondern auch zu einer Verformung der Leitspindel. Und dies wiederum beeinflusst negativ die Bearbeitungspräzision. Daher ist eine Stützkonstruktion erforderlich, bei der es zu keiner negativen Beeinflussung der Schraubenmutternbasis kommt, durch die ein solches Absacken der Leitspindel durch ihr eigenes Gewicht verhindert werden kann. Diese Aufgabe bedarf noch weiterer Forschung und Überlegung.
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Im Hinblick darauf hat der Ersteller der vorliegenden Erfindung nach reiflicher Überlegung und tiefgehender Forschung nun schließlich eine Art von Querträgerschrauben-Stützeinrichtung für Bearbeitungsmaschinen in Portalform vorgelegt.
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Technische Lösung
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Die vorliegende Erfindung offenbart Querträgerschrauben-Stützeinrichtung für Bearbeitungsmaschinen in Portalform, deren hauptsächlicher Zweck es ist, auf der Basis der Konstruktion von Querträger und Gleitbasis für Leitspindel in der Struktur eine Stützeinrichtung bereitzustellen, damit effektiv ein Durchhängen des Leitspindelkörpers verhindert werden kann, und wobei gleichzeitig für die Gleitbasis sowie deren Schraubenmutternbasis bei einer Bewegung entlang der Leitspindel ein Zusammenstoß mit der Schraubenmutternbasis verhindert werden kann.
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Zum Erreichen dieses Ziels bietet die vorliegende Erfindung eine Art von Querträgerschrauben-Stützeinrichtung für Bearbeitungsmaschinen in Portalform, wobei diese einen Querträger und eine gleitfähig am Querträger vorgesehene Gleitbasis beinhaltet, wobei zwischen dem Querträger und der Gleitbasis eine lateral entlang der Y-Achse angeordnete Leitspindelgruppe vorgesehen ist, wobei die Leitspindelgruppe eine schwenkbar am Querträger vorgesehene Leitspindel und eine mit der Rückseite der Gleitbasis verbundene und an die Leitspindel angeschraubte Schraubenmutternbasis, wobei zwischen der Gleitbasis und dem Querträger eine Stützeinrichtung vorgesehen ist, wobei die Stützeinrichtung das Folgende beinhaltet:
Ein Führungsblock, der entsprechend an der zur Gleitbasis weisenden Rückseite des Querträgers fixiert ist, wobei der Führungsblock von der Form her einen umgekehrt trapezförmigen Block darstellt, und wobei in Bezug auf die Länge der parallelen Bewegungsrichtung der Gleitbasis es zu einer Unterteilung in drei Teile kommt, wobei jedes davon, das an einem Ende beginnt und einen Abschnitt bildet, der jeweils eine symmetrisch-kegelförmige erste und zweite bewegliche Führungsseite bildet, wobei zwischen der besagten ersten und zweiten beweglichen Führungsseite die Zentralabschnittslänge über eine gleich hohe Oberseiten-Stützseite verfügt, wobei die erste und zweite bewegliche Führungsseite jeweils an ihrem höchsten Punkt genauso hoch wie die Höhe der gleich hohen Oberseiten-Stützseite ist, wobei die Oberseiten-Stützseite entsprechend an der Oberseite der Schraubenmutternbasis positioniert ist; eine am Querträger fixierte Stützeinheit, wobei die Stützeinheit eine Anzahl von Rollrädern, mindestens ein elastisches Element sowie mindestens ein bewegliches Rad umfasst, wobei die Stützeinheit von ihrer Konfiguration her eine L-Form aufweist, und welche eine horizontale Stützbasis und eine vertikal mit der Stützbasis verbundene Seitenbasis beinhaltet, wobei an der Stützbasis schwenkbar ein bewegliches Rad vorgesehen ist, welches zum Stützen der unteren Seite der Leitspindel genutzt wird, und wobei an der oberen Seite der Seitenbasis schwenkbar ein bewegliches Rad vorgesehen ist, wobei das elastische Element an der unteren Seite der Stützeinheit positioniert ist und elastische Wiederherstellkraft zur Verfügung stellt, wobei durch das bewegliche Rad ein Kontakt mit dem Führungsblock bereitgestellt wird, wodurch das elastische Element zusammengedrückt wird, was dazu führt, dass die Gleitbasis entsprechend das Rollrad hochhält, wobei die Leitspindelgruppe sich vom Rollrad löst, damit die Stützeinheit nicht störend auf die Schraubenmutternbasis einwirkt.
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Aus Vorstehendem ist ersichtlich, dass die Querträgerschrauben-Stützeinrichtung für Bearbeitungsmaschinen in Portalform der vorliegenden Erfindung die folgenden Vorzüge bietet:
- 1. Die vorliegende Erfindung verfügt über eine Stützeinheit, welche am Querträger vorgesehen ist, wobei das Rollrad der Stützeinheit genutzt wird, um die Leitspindel untere Oberfläche der Leitspindel zu stützen, und wobei an der Rückseite der Gleitbasis ein Führungsblock in Form eines konischen Blocks vorgesehen ist, wobei die Stützeinheit entsprechend dem Führungsblock über ein bewegliches Rad sowie ein elastisches Element verfügt; und dadurch übt normalerweise das Rollrad im Mittelteil der Leitspindel eine Stützfunktion aus, wodurch verhindert wird, dass die Leitspindel aufgrund ihres Eigengewichts durchhängt, und wobei das bewegliche Rad genutzt wird, um einen Führungsblock unterschiedlicher Konizität für Kontaktmöglichkeiten zu bieten, wodurch die Gleitbasis während der Bewegung aufgrund des Führungsblocks die Führung des beweglichen Rads erhält, wodurch ein Hochhalten an der Stützeinheit geschieht, was wiederum zu einem Ablösungszustand der Leitspindel vom Kontakt mit dem Rollrad führt, wodurch dafür gesorgt wird, dass Stützeinheit der sich mit der Gleitbasis bewegenden Schraubenmutternbasis ausweicht, was eine Beeinflussung vermeidet. Dies sorgt dafür, dass die Stützeinheit nicht die Bewegung der Gleitbasis behindert. Es ist der Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass sie auf vernünftige und praktische Weise die Gebrauchslebensdauer von Spindeln verlängert und verhindert, dass eine Leitspindel leicht im Mittelbereich nach unten durchhängen kann.
- 2. Die Struktur der vorliegenden Erfindung ist einfach und minimalistisch, wobei die Stützeinheit gleichzeitig ein elastisches Element, ein Rollrad und ein bewegliches Rad kombiniert, wodurch die Montagetätigkeit rasch sowie bequem und die Struktur klar und einfach ist.
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Figuren
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Bei 1 handelt es sich um ein dreidimensionales Strukturdiagramm der Bearbeitungsmaschine in Portalform der vorliegenden Erfindung.
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Bei 2 handelt es sich um eine Seitenaufsicht der Konfiguration von Querträger und Gleitbasis der Bearbeitungsmaschinen in Portalform der vorliegenden Erfindung.
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Bei 3 handelt es sich um eine Seitenquerschnittsansicht der Querträgerschrauben-Stützeinrichtung für Bearbeitungsmaschinen in Portalform der vorliegenden Erfindung.
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Bei 4 handelt es sich um eine rückwärtige Draufsicht der Querträgerschrauben-Stützeinrichtung für Bearbeitungsmaschinen in Portalform der vorliegenden Erfindung.
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Bei 5 handelt es sich um eine rückwärtige Draufsicht der die Schraubenmutternbasis vermeidenden Stützeinheit für Bearbeitungsmaschinen in Portalform der vorliegenden Erfindung.
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Bei 6 handelt es sich um einen Seitenquerschnitt der die Schraubenmutternbasis vermeidenden Stützeinheit für Bearbeitungsmaschinen in Portalform der vorliegenden Erfindung. Figur.
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Ausführungsformen
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Als Hilfe zum besseren Verständnis der Prüfer für die Merkmale und Wirkungen der vorliegenden Erfindung folgt unter Bezugnahme auf die entsprechenden Figuren eine eingehendere Erläuterung:
Die Querträgerschrauben-Stützeinrichtung für Bearbeitungsmaschinen in Portalform der vorliegenden Erfindung, so wie in den 1 und 2 dargestellt, umfasst auf der Basis einer Bearbeitungsmaschine in Portalform eine untere Basis 10, eine Arbeitsplattform 13, eine aufrecht stehende Säule 15, einen Querträger 16, einen Bearbeitungskopf 17 sowie eine Gleitbasis 18, wobei sich eine Arbeitsplattform 13 relativ zur unteren Basis 10 entlang der X-Achse bewegen kann, und wobei der Querträger 16 an der Ober- und Unterseite eine Gleitschiene 161 vorgesehen ist, wobei der Bearbeitungskopf 17 entsprechend über eine Gleitbasis 18 verfügt, wobei dieser unter Nutzung der Gleitbasis 18 gleitfähig am Querträger 16 vorgesehen ist, wobei diese Konstruktion dafür sorgt, dass sich der Bearbeitungskopf 17 entlang der Y-ACHSE lateral bewegen kann, und obwohl der Bearbeitungskopf 17 vermittels der Gleitbasis 18 sich entlang der Gleitschiene 161 linear bewegt, ist es doch zur Erhöhung der horizontalen Zuführgeschwindigkeit des Bearbeitungskopf 17, daher ist zwischen der Gleitbasis 18 und dem Querträger 16 eine entlang der Horizontalen und parallel zum Querträger 16 in linearer Bewegungsrichtung gehende Leitspindelgruppe 20 positioniert, wobei die Leitspindelgruppe 20 eine in Y-Achsenrichtung verlaufende Leitspindel 21 beinhaltet, wobei diese an die Schraubenmutternbasis 22 der Leitspindel 21 angeschraubt ist, wobei die Leitspindel 22 mit ihren zwei Enden entsprechend der Achsenlager schwenkbar am Querträger 16 angebracht ist, wobei die bewegliche Gleitbasis 18 durch eine Verbindung an einem geeigneten Ort der Gleitbasis 18 mit der Schraubenmutternbasis 22 verbunden ist, wobei die Bewegung des Bearbeitungskopfes 17 entlang des Querträgers 16 der Y-Achse stattfindet, und zwar in Koordination mit der Gleitbasis 18 und der Gleitschiene 161 durch lineare Verschiebung, wobei dann eine Bearbeitung der Arbeit auf der Arbeitsplattform 13 stattfindet; dabei ist dies eine Stützeinrichtung, die in zwischen dem Querträger 16 und der Gleitbasis 18 des Bearbeitungskopf 17 montiert ist.
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Wie in den 2 und 3 dargestellt, beinhaltet die Stützeinrichtung der vorliegenden Erfindung Folgendes: ein an der rückwärtigen Oberfläche der Gleitbasis 18 fixierter Führungsblock 30 sowie eine am Querträger 16 fixierte Stützeinheit 40; dabei:
Der Führungsblock 30 zeigt sich wie in den 3 und 4 dargestellt, wobei er verbindend an der Rückseite der Gleitbasis 18 fixiert ist, und zwar entsprechend der Oberseite der Leitspindelgruppe 20, wobei der Führungsblock 30 von der Seite her betrachtet die Form eines umgekehrt trapezförmiger Block zeigt, wobei die parallele Bewegungsrichtung der Gleitbasis 18 in drei Teile geteilt wird, wobei die zwei Enden jeweils eine erste und eine zweite symmetrisch kegelförmige bewegliche Führungsseite 31, 311 bilden, wobei an der Zentralabschnittslänge der zwei beweglichen Führungsseiten 31 eine gleich hohe Oberseiten-Stützseite 32 vorgesehen ist, wobei die erste und zweite bewegliche Führungsseite 31, 311 jeweils an ihrem höchsten Punkt genauso hoch wie die Höhe der gleich hohen Oberseiten-Stützseite ist, wobei dies die gleichen Seiten hat und eine gleich hohe Oberseiten-Stützseite 32 entsprechend der Schraubenmutternbasis 22 zu finden ist;
Die Stützeinheit 40 ist fixiert am Querträger 16 vorgesehen, und zwar der Mittelstelle der Achsenlänge der Leitspindel 21 gegenüberliegend, wobei die Stützeinheit 40 eine entsprechend am unteren Teil der Leitspindel 21 positionierte Stützbasis 41, eine vertikal mit einer Seite der Stützbasis 41 verbundene Seitenbasis 43, wenigstens ein elastisches Element, das die unteren Seite der Stützbasis 41 stützt elastisches Element 44; wobei an der Stützbasis 41 eine gerade Anzahl von Rollrädern 42 vorgesehen ist, wobei es vorteilhaft ist, wenn zwei Rollräder 42 ein Paar bilden, und wobei die Stützbasis 41 auch hinten oder vorne jeweils ein Rollrad 42 aufweisen kann, wobei zwei Rollräder 42 teilweise aus der Lauffläche der Stützbasis 41 hervorschauen, wobei dies genutzt wird, um die untere Seite der Leitspindel 21 zu stützen; und wobei ein Ende der Seitenbasis 43 vertikal an einer Seite der Stützbasis 41 fixiert ist, wodurch die Stützbasis 41 und die Seitenbasis 43 von ihrer Form her eine L-Form-Basis bilden, wobei die Rückseite der Seitenbasis 43 zum Querträger 16 hin gerichtet ist, und wobei mindestens ein Gleitstück 431 in Längsrichtung vorgesehen ist, wobei der Querträger 16 zur Basis hin gerichtet ist, wobei die Seitenfläche der Gleitbasis 18 in fixierter Weise über eine Schiene verfügt 432, wodurch an der Seitenbasis 43 unter Nutzung des Gleitstücks 431 entlang der Schiene 432 eine geringfügige Längsverschiebung möglich ist, wobei die Außenseite des oberen Endes der Seitenbasis 43 über ein drehbares bewegliches Rad 45 verfügt, wobei die Oberseite des beweglichen Rades 45 relativ zur unteren Seite des Führungsblocks 30 positioniert ist, und dadurch ist eine Bewegung des Führungsblocks 30 bis zum Herstellen eines Kontakts; und
das elastische Element 44 ist an der unteren Seite der Seitenbasis 41 auf, wobei dabei der Querträger 16 vorgesehen ist und er eine längsseitiges Installationsloch 162 aufweist, wobei in dem Installationsloch 16 das elastische Element 44 installiert ist, wobei das elastische Element 44 am anderen Ende an einem Oberseitenstützelement 46 aufgezogen ist, wobei das Oberseitenstützelement 46 ein T-förmiger Stangensitz ist, wobei die horizontale obere Oberfläche durch Schraubensicherung an der Oberfläche der unteren Seite der Seitenbasis 41 festgemacht ist, und wobei ein weiteres Längsende nämlich ins Innere des elastischen Elements 44 eingesteckt ist, wodurch die Elastizität des elastischen Elements 44 gestreckt und komprimiert werden kann, was sich wiederum auf die Seitenbasis 41 auswirkt, und wobei in Bezug auf das elastische Element 44 noch anderweitig am anderen Ende des Oberseitenstützelements 46, im Inneren des Installationslochs 162 ein Fixierteil 47 anzubringen ist, wobei es sich um ein axial bewegliches Fixierteil 47 handelt, und hierdurch kommt es beim elastischen Element 4 durch die Führung durch den Gleitblock 431 und der Gleitschiene 432 bei der linearen Bewegung, wobei die Elastizität eingestellt werden muss, damit es zu einer Entspannung oder Kompression kommt.
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Daher ist es im normalen Montagezustand so, wird in den 3 und 4 dargestellt, dass der Führungsblock 30 die Stützeinheit 40 nicht berührt, sondern sich im Gefolge der Gleitbasis 18 bewegt, wobei das Rollrad 43 der Stützeinheit 40 dagegen die untere Seite der Leitspindel 21 berührt und stützt, wobei dadurch, dass die Stützeinheit 40 in der Mittelposition der Leitspindel 21 vorgesehen ist, die Stützeinheit 40 ein Absacken der Leitspindel 21 durch das eigene Gewicht verhindern und diese stützen kann.
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Siehe auch die 5 und 6, wobei, wenn der Bearbeitungskopf 17 mit der Bearbeitung voranschreitet, erfährt die Schraubenmutternbasis 22 Druck von der Leitspindel 21 und bewegt sich, wobei eine Stützeinheit 40 durch den Führungsblock 30 vermeiden kann, die Schraubenmutternbasis 22 zu stören; wobei sich die Gleitbasis 18 sowie die Schraubenmutternbasis 22 zusammen weiterbewegen, und wobei beim Vorbeibewegen an der Stützeinheit 40 durch die Nutzung des Führungsblocks 30 dafür gesorgt wird, dass die geneigte Oberfläche der ersten bewegliche Führungsseite 31 in Rollkontakt mit dem beweglichen Rad 45 tritt, wobei die Konizität der ersten beweglichen Führungsseite 31 von einem Hochpunkt hin zu einem Tiefpunkt geht, das bedeutet, die erste bewegliche Führungsseite 311 nimmt in Bezug auf ihre Höhe langsam zu, wobei dies für eine nach unten weisende lineare Bewegung bei der Seitenbasis 41 sorgt, wobei deren Verschiebebewegung durch das Oberseitenstützelement 46 für ein Zusammendrücken des elastischen Elements 44 sorgt, wobei die erste bewegliche Führungsseite 31 in Gefolge der Vergrößerung ihrer Konizität, auch in Hinblick auf ihre Höhe langsam anwächst, wobei der Höhenunterschied, der durch die Bewegung des beweglichen Rads 45 erzeugt wird, dafür sorgt, dass Führungsblock 30 und dessen Gleitbasis 18 relativ zur Stützeinheit 40 und dem beweglichen Rad 45 eine Kraft erzeugen, durch die ein Aufdrücken und Hochhalten vollzogen wird, wodurch die Schraubenmutternbasis 22 sowie die Leitspindel 21 relativ angehoben werden, wodurch sich die Leitspindel 21 von dem Rollrad 42 löst und einen Höhenunterschied hervorbringt, wobei die Leitspindelgruppe 20 der Gleitbasis 18 relativ die Höhe des Rollrads 42 verlässt, und entsprechend der Höhe des Führungsblocks 30, an dem sie vom beweglichen Rad 45 festgehalten wird, wodurch die Schraubenmutternbasis 22 problemlos an der Stützeinheit 40 sowie deren Rollrad 42 vorbeikommen, wobei das Stützeinheit 40 die Schraubenmutternbasis 22 nicht negativ beeinflusst, und wobei die Oberseiten-Halteseite 32 des Führungsblocks 30 entlang des beweglichen Rads 45 die Strecke abläuft, wobei es dann zu einem Wechsel zum anderen Ende der zweiten beweglichen Führungsseite 311 des Führungsblocks 30, wobei die Konizität und die erste bewegliche Führungsseite 31 symmetrisch sind, wodurch es zu einer Verlängerung vom Tiefpunkt zum Hochpunkt kommt, was bedeutet, dass die Höhe der zweiten beweglichen Führungsseite 311 ansteigt, wodurch der Führungsblock 30 die Kraft verliert, nach unten auf das bewegliche Rad 45 zu drücken, und gleichzeitig erzeugt die im koordinierten elastischen Element 44 komprimiert gespeicherte Elastizität für eine Wiederherstellkraft, wodurch die Stützen der Leitspindel 21 in den Stützzustand zurückkehren.
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Die vorstehenden Umsetzungsbeispiele dienen nur als erläuternde Beispiele für die Technologie und die Wirkung der vorliegenden Erfindung. Sie sind in keiner Weise als Beschränkung des Schutzumfangs besagter Erfindung zu verstehen. Alle durch Fachpersonen dieser Technologie durchgeführte Verbesserungen und Modifikationen, welche die technischen Prinzipien sowie den Rahmen des Geistes der vorliegenden Erfindung nicht überschreiten, fallen unter den Patentschutzanspruch des Patentantrags für die vorliegende Erfindung.
