DE2521036A1

DE2521036A1 - Werkzeugmaschinenbett aus beton o.dgl. und verfahren zur herstellung desselben

Info

Publication number: DE2521036A1
Application number: DE19752521036
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl Ing Dr Kuhnert; Rainer Dr Ing Dr Nann
Original assignee: Friedrich Deckel AG
Current assignee: Friedrich Deckel AG
Priority date: 1975-05-12
Filing date: 1975-05-12
Publication date: 1976-11-18
Also published as: DE2521036C3; DE2521036B2

Description

Werkzeugmaschinenbett aus Beton o. dgl. und Verfahren zur Herstellung desselben Die Erfindung betrifft ein eigensteifes Werkzeugemaschinenbett aus Beton o. dal., mit eingelassenen Aufnanmen zur beweglichen und/oder fessen Lagerung von. laschinenteilen sowie ein Verfahren zur Herstellung desselben. Diese laschinenteile umfassen im allgemeinen die Einrichtung zu:n Spannen des Werkzeuges einerseits und des Werkstückes andererseits sowie die verschiedenen Antriebe für Vorschübe und Arbeitsbewegung, so daß also die gesamten Bearbeitungskräfte durch das Maschinenbett geleitet werden.
Maschinenbetten aus Beten oder einem ähnlichen vergießbaren Werkstoff haben gegenüber herkömmlichen Betten, z. B. aus Cußeisen, vor alle den Vorteil eines geringeren Preises sowie besserer Dämpfungseigenschaften bei gleicher Festigkeit.
Es sind bereits Werkzeugmaschinenbetten der eingangs genannten Art bekannt, welche in einem Stück gegossen sind, (Zeitschrift fertigung 5/7311, Seiten 153 ff.). Es hat sich jedoch gezeigt, daß vor allem bei hohem Armierungsa nteil Werkzeugmaschinenbetten aus Beton erheblich schwerer sind als Maschinenbetten aus Gußeisen; vor allem bei größeren Maschinen ergeben sich damit Gewichte, die mit den üblicherweise vorhandenen Werkstatt:nitteln kaum noch zu handhaben sind, so daß die von vielen Anwendern geforderte mobilität und Flexibilität der Maschinen nicht gegeben ist.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Werkzeugmasciinenbett der eingangs genannten Art zu schaffen, welches auch bei großen laschinen die blobilitut nicht beeintra'ciitigt.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelost, daß das Maschinenbett aus mehreren fest miteinander verbundenen, t rennbaren Blöcken aufgebaut- ist. Der so entstandene Gesamtblock verhält sich bezüglich Festigkeit und Dampfungsve.rnalten wie ein aus einem Stück gegossenes Bett, sofern die Verbindung der einzelnen Blöcke miteinander genügend fest ist.
Die einzelnen Blöcke können einzeln an den Aufstellungsort der maschine transportiert und dort miteinander verbunden werden.
Auch ein Versetzen der Maschine innerhalb des Betriebes ist sehr viel einfacner, da nunmehr auch das Maschinenbett, ebenso wie die Maschine selbst, in kleinere Teile zerlegbar ist, so daß ihr Transport meistens mit Werkstattmitteln durchführbar ist.
Zur festen und sicheren Verbindung der einzelnen Blöcke miteinander ist vorgesehen, daß diese durch Zuganker o. dgl. zusammengespannt sind. Diese Zuganker sind handelsüblich, im Tief bau vielfach verwendete Teile, deren Beschaffung und Handhabung keinerlei Schwierigkeiten bereitet.
Eine Verbesserung der Verbindung ergibt sich erfindungsgemäß dann, wenn z. B. die einzelnen zu einem Gesamtbloek verbundenen Blöcke an ihren Berührungsflächen mit formsehlüssig ineinandergreifenden Profilen o. dgl versehen sind. Dies setzt allerdings eine sehr paßgenaue Form der Blöcke voraus.
Nach einem anderen Aerkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß in den Berührungsflächen der einzelnen Blöcke jeweils mehrere sich bis an die Oberflache des Gesamtblockes erstreckende Rinnensysteme o. dgl. ausgebildet sind, welche sich mit entsprechenden Rinnen des benachbarten Blockes zu geschlossenen Kanälen ergunzen, und daß diese Kanäle mit Beton o. dgl. zum Zwecke einer formsehlüssigen Verbindung ausgießbar sind. Dadurch wird es zum Beispiel ermöglicht, die einzelnen Blöcke zunächst genau zueinander auszurichten und erst dann miteinander zu verbinden.
Um eine leichte Trennung der einzelnen miteinander vergossenen Blöcke ohne deren Zerstörung zu ermöglichen, ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß in den Berührungsflächen der einzelnen zu einem Gesamtblock verbundenen Blöcke Trenneinriciitungen zum Trennen der Blöcke angeordnet sind. Diese können z. B. mechanisch sein. Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind sie jedoch hydraulisch ausgeführt, indem beispielsweise in den BerüJungsflächen jeweils mit der Oberfläche des Cesamtblockes in Verbindung stehehde Kavernen ausgebildet sind, die mit einem Druckmedium beaufschlagbar sind. Zum Trennen der Blöcke werden also lediglich die Zuganker gelöst und die Kavernen unter Druck gesetzt, bis die haftung der Blöcke aneinander aufgehoben ist.
Statt der Kavernen können nach einem anderen merkmal der Erfindung z. B. auch von einem Druckmedium beaufschlagbare Schläuche o. dgl. vorgesehen sein.
Die Aufteilung des Gesamt blockes in die einzelnen Blöcke kann grundsätzlich beliebig sein. Besonders preiswert ist es jedoch, den Gesamtblock so zu teilen, daß mehrere im Querschnittsprofil gleiclle Blöcke entstehen, die dann in einer Reihe fluchtend nebeneinander angeordnet werden.
In einer Ausgestaltung der Erfindung als Bohr- und Fniswerk ist vorgesehen, daß jeder der Blöcke zwei durch eine Rinne voneinander getrennte Flächenbereiche aufweist, wobei der eine Flächenbereich zur Auf nahe des 11erkzeugtisches, der andere Flächenbereich zur Aufnahme der die Arbeitsspindel tragenden laschinenteile, und die dazvJischenlieíende Rinne zur Aufnahme von Spänen, Kühlmittel o. dgl. dient.
Die Blöcke sind erfindungsgemäß mit Einrichtungen zum Anbringen von Cransportösen o. dgl. versehen, die ebenso wie die Aufnahmen.
für die Maschinenteile mit eingegossen sind. Dabei können diese Aufnahmen, die Transporteinrichtungen sowie gegebenenfalls Armierungen miteinander verbunden sein, so daß sich eine sehr gute Krafteinleitung in den Block ergibt.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des l4aschinenbettes sieht vor, daß die Aufnahmen zur Lagerung der r4aschinenteile, die Transporteinrichtungen sowie gegebenenfalls die Armierungen zueinander justiert, in eine Gießform eingebracht und dort fixiert werden, und daß anschließend die Gießform ausgegossen wird. Mach dem Abbinden und härten des Betons ist das Bett gebrauchsfertig.
Es sei noch erwähnt, daß außer Beton grundsätzlich auch andere vergießbare Aaterialien, beispielsweise Kunststoffe o. dgl.
verwendbar sind.
mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeien: Fig. 1 schematisch eine mit einem Maschinenbett aus Beton ausgestattete Bohr- und Frasmaschine; Fig. 2 in perspektivischer Darstellung ein Maschinenbett entsprechend der Fig. 1, welches aus drei einzelnen Blöcken besteht; Fig. 3 einen Block mit Trenn-Kavernen; Fig. 4 in vergrößerter Darstellung einen Teilschnitt durch zwei benachbarte Blöcke im Bereich der Trenn-Kavernen; Fig. 5 den inneren Aufbau eines einzelnen Blockes.
Die in Fig. 1 dargestel'.te Bohr- und Fräsriaschine umfaßt im wesentlichen ein 4aschinenbett 2 aus Beton, einen darauf langsverschiebbar gelagerten T.lerkstücktisch 4, ein fest auf den Maschinenbett angeordnetes Zwischenbett 6, einen darauf in Längsrichtung (x-Richtung) vorschubbeweglich gelagerten Kreuzschlitten 8, einen auf dem Kreuzschlitten parallel zur geneigten Bettoberseite (y-Richtung) vorschubbeweglichen Schieber 10 sowie einen Spindelkopf 12, welcher an der Stirnseite des Schlebers 10 senkrecht zur Tischfläche (z-Richtung) vorschubbeweglich gelagert ist.
Die Längs schienen 14 für den Werkstücktisch können direkt als Führungen ausgebildet sein oder aber zur Aufnahme des feststehenden Unterteils eines darauf verschiebbaren Tisches dienen.
Die Längsschienen 15 sind mit Gewindebohrungen (nicht dargestellt) zur Befestigung der Keilschuhe 16 für die Lagerung des Zwisehenbettes 6 sowie die Anlagewinkel 17 für die Abstützung dieses Zwischenbettes in Richtung der geneigten Bettoberseite versehen.
Die Führungen für den Kreuzschlitten 8, den Schieber 10 sowie den Spindelkopf 12 wurden nur schematisch angedeutet, die Vorsohubantriebe aus Gründen einer besseren Übersichtlichkeit fortgelassen.
Die Bettoberseite und damit die gesamte 4maschine ist gegenüber der ijorizontalen um 20 ° geneigt, um eine bessere Späneabfuhr sowie einen besseren Kühlmittelablauf zu erreichen. Späne und Kühlmittel sammeln sich in der zwischen Werkstücktisch 4 und der eigentlichen 4maschine ausgebildeten Rinne 18, in der Einrichtungen 19 zum Transport der Späne in einen am Ende der Rinne stehenden Behälter vorgesehen sind.
In Fig. 2 ist ein aus drei einzelnen Blöcken 20, 22, 24 bestehendes idaschinenbett 26 dargestellt, wobei der Block 20 vom benachbarten Block 22 noch getrennt ist. Alle drei Blöcke sind im wesentlichen gleich ausgebildet. An den Berührungsflächen, z. 3 der Seitenfläche 28 des Blockes 22, mit welcher er an den Block 20 anstößt, sind mehrere Rinnensysteme 30, 32 ausgebildet, die jeweils bis zur Oberkante 34 der Seitenfläche 28 führen. Nach dem Zusammenstellen zweier Blöcke bilden die sich gegenüberliegenden, gleich ausgebildeten Rinnensysteme geschlossene Kanäle, welche von oben mit Beton oder auch einem anderen gießfähigen, hart werdenden material ausgegossen werden können, so daß sich eine formschlüssige Verbindung zwischen beiden Blöcken ergibt, welche eine gegenseitige Verschiebung der Blöcke in der Ebene der Seitenfläche 28 verhindert. Diese Wirkung wird dadurch verbessert, daß die Rinnensysteme etwa quer zur Richtung der größten auftretenden Belastungen der Blöcke verlaufende Rinnenzüge aufweisen, so daß sie einer gegenseitigen Verschiebung einen großen Widerstand entgegensetzen. Die Rinnensysteme haben eine Tiefe von wenigen, beispielsweise 2 cm. Sie weisen einen nach außen sich erweiternden Trapezquerschnitt auf, der eine Trennung der Blöcke sowie eine Entfernung des ausgehärteten Vergußmaterials erleichtert.
Nach dem Ausrichten der Blöcke 20, 22, 24 zueinander werden sie durch Zuganker 3,6, 38, 40 zusammengespannt. Die Zuganker, die sich durch alle drei Blöcke hindurch erstrecken, sind beispielsweise handelsübliche, im Tiefbau und Brückenbau vielfach verwendete Bauteile. Sie werden bei einer .1asc]line mit einer Spindelleistung von etwa 40 KW mit einer Kraft von mehreren Tonnen vorgespannt.
Zum Trennen der einzelnen Blöcke zum Zwecke einer Demontage der Maschine sind Trenneinrichtungen vorgesehen. In Fig. 2 ist ein elastischer hozhdrucksc!llauch 42 in der Seitenfläche 28 eingelassen, welcher einen z. B. in die Rinne 44 mündenden Anschluß 46 aufweist. ITach dem Lösen der Zuganker wird der Schlauch mit einem Druckmedium, z. 13. Drucköl, beaufschlagt, so daß er sich ausdehnt und die benachbarten Blöcke voneinander trennt. Diese können dann einzeln transportiert werden.
Zum Transport der Blöcke sind Beschläge 48 vorgesehen, an denen Greifeinrichtungen von Kranen o. dgl. angreifen können. Diese Beschläge sind beispielsweise als etwa pilzförmige Anker ausgebildet, welche wenig zum Verfangen von Spänen neigen.
Fig. 3 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel eines Blockes 50, bei welchem die Trenneinrichtung aus zwei flachen, in der Seitenfläche 51 ausgebildeten Kavernen 52, 53 besteht, welche über Leitungen 54, 55 mit einem Druckmedium beaufschlagt werden können.
An den Rändern dieser Kavernen sind umlaufende Dichtungen 56 vorgesehen, welche den Aufbau eines für die Trennung der Blöcke ausreichenden Druckes erlauben, wie Fig. 4 zeigt.
Fig. 5 läßt den inneren Aufbau eines Blockes gemäß den Figuren 1 bis 3 erkennen. Die Längsschienen 60 für die Aufnahme der eigentlichen Maschine sind jeweils mit einem Paar Doppel-T-Trägern 64, G6 verschweißt. Die Doppel-T-Träger tragen auch die pilzförmigen Beschläge 68 zum Transport des fertigen Blockes.
Die Doppel-T-Träger sind an ihrem Verbindungssteg mit einer Reihe von Bohrungen versehen, durch welche Armiereisen 74 hindurchgezogen sind.
Zur Herstellung der Blöcke werden die Längsschinen 60, 62, die Doppel-T-Träger 64, 66 sowie die Armierungen 74 zusammenmontiert und in der Gießform exakt justiert. Dann wird die Gießform ausgegossen. Mach dem Aushärten kann der Block ohne weitere Nachbearbeitung verwendet werden.
Es sei noch erwähnt, daß die Aöglichkeit besteht, zusätzliche Anker an der Unterseite der Blöcke vorzusehen, um diese mit einem Fundament zu verbinden.

Claims

PatQn»arns>rüche:

9 Eigensteifes Werkzeugnschinenbett aus Beton o. dgl., mit eingelassenen Aufnahmen zur beweglichen unå/oder festen Lagerung von laschinenteilen, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Haschinenbett (2, 26) aus mehreren fest miteinander verbundenen, trennbaren Blöcken (20, 22; 24) aufgebaut ist.
2. Maschinenbett nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Blöcke (20, 22, 24) durch Zuganker (36, 38, 40) o. dgl. zusammengespannt sind.
3. ;4aschinenbett nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen zu einem Gesamtblock verbundenen Blöcke an ihren Berührungsflächen mit formschlüssig ineinandergreifenden Profilen o. dgl. versehen sind.
4. Maschinenbett nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Berührungsflächen (28) der einzelnen Blöcke (20, 22, 24) mehrere sich bis an die Oberfläche des Gesamtblockes erstreckende Rinnensysteme (30, 32) o. dgl. ausgebildet sind, welche sich mit entsprechenden Rinnen des benaclibarten Blockes zu geschlossenen Kanälen ergänzen, und daß diese Kanäle mit Beton o. dgl. zum Zwecke einer formschlüssigen Verbindung ausgießbar sind.
5. iaschinenbett nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinnensysteme (30, 32) etwa quer zur Richtung der größten Belastung verlaufende Rinnenzüge aufweisen.
6. Maschinenbett nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinnensysteme (30, 32) einen nach außen sich erweiternden Trapezquerschnitt aufweisen.
7. Maschinenbett nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in den Berührungsfläcien (28) der einzelnen zu einem Gesamtblock verbundenen Blöcke (20, 22, 24, 50) Trenneinrichtungen zum Trennen der Blöcke angeordnet sind.
8. bIaschineIlbett nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenneinrichtungen als mit der Oberfläche des Gesamtblockes in Verbindung stehende Kavernen (52, 53) ausgebildet sind, die mit einem Druckmedium beaufschlagbar sind.
9. Aaschinenbett nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenneinrichtungen als mit einem Druckmedium beaufschlagbare Schläuche (42) o. dgl. ausgebildet sind.
10. Maschinenbett nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere im Querschnittsprofil gleiche Blöcke (20, 22, 24) in einer Reihe fluchtend nebeneinander angeordnet sind.
11. Maschinenbett für ein Bohr- und Fräser, nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Block zwei durch eine Rinne (18) voneinander getrennte Flächenbereiche aufweist, wobei der eine Flächenbereich zur Aufnahme eines Werkstücktisches (4), der andere Flächenbereich zur Aufnahme der die Arbeitsspindel tragenden Maschinenteile (6, 8, 10, 12), und die dazwischen liegende Rinne zur Aufnahme von Spänen, Kühlmittel o. dgl. dient.
12. ,daschinenbett nach einem der Ansprüche 1 bis ll, dadurch gekennzeichnet, daß die Blöcke mit Einrichtungen (48) zum Anbringen von Transportösen o. dgl. versehen sind.
13. Maschinenbett nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Blöcke (20, 22, 24, 50) durch Armierungen (74) verstärkt sind.
14. . iCaschinenbett nach einem der Ansprüche 1, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmen zur Lagerung der Masehinenteile (Längsschinenen 60, 62), die Transporteinrichtungen (68) sowie gegebenenfalls die Armierungen (74) miteinander verbunden sind.
15. Verfahren zur Herstellung eines Maschinenbettes gemäß einem der Ansprüche 1, 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmen zur Lagerung der Maschinenteile (Längsschinenen 60, 62), die Transporteinrichtungen (68) sowie gegebenenfalls die Armierungen (74) zueinander justiert, in eine Gießform eingebracht und dort fixiert werden, und daß anschließend die Gie,3-form ausgegossen wird.

L e e r s e i t e