DE2604821C3

DE2604821C3 - Baukasten-System

Info

Publication number: DE2604821C3
Application number: DE19762604821
Authority: DE
Inventors: Bernd 7530 Pforzheim Schuessler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-02-07
Filing date: 1976-02-07
Publication date: 1978-10-05
Also published as: DE2604821A1; FR2378233A1; DE2604821B2; FR2378233B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Baukasten-System zum Aufbau von Maschinen und Präzisionsvorrichtungen im Maschinenbau, dessen Bauelemente plan bearbeitete Kontaktflächen sowie Mittel zur gegenseitigen Verbindung aufweisen und deren Gestalt auf einem Grundelement bzw. einem Vielfacher! desselben basiert

Durch ein Prospektblatt der Firma Erwin Halder in 7958 Laupheim wurde ein Baukasten-System dieser Art bekannt, bei welchem auf einer mit rasterförmig angeordneten Nuten versehenen Grundplatte qnaderförmige Bauelemente angeordnet werden können. Die Bauelemente sind ebenfalls wieder mit Nuten versehen und können durch besondere Spannklötze sowohl untereinander als auch mit der Grundplatte verbunden werden. Mit dem bekannten System können auch Vorrichtungen gebaut werden, wie sie im Maschinenbau üblicherweise zum Spannen der Werkstücke beim Bohren, Fräsen etc. benötigt werden. Ferner können nicht mehr benötigte· Aufbauten wieder in ihre Bauelemente aufgelöst und alle Bestandteile für neue Verwendungen freigestellt werden.

Die Bauelemente des bekannten Baukasten-Systems gestatten aber nicht an jeder Stelle den Anschluß von Nachbarelementen in beliebiger Lage in allen drei Raumrichtungen, und die Verbindung derselben kann hinsichtlich der Zugänglichkeit schwierig sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Baukasten-System gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 derart weiterzubilden, daß eine Verbindung der Bauelemente in allen drei Raumachsen und dadurch ein schneller und kostensparender Zusammenbau von Maschinen und Vorrichtungen ermöglicht wird. Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst Eine weitere Lösung dieser Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Anspruches 6 angegeben.

Mit dem hier vorgeschlagenen Baukasten-System wird es möglich, Vorrichtungen und Maschinen verschiedenster Art in kurzer Zeit zusammenzubauen, wobei ausgehend von einem Bauelement in jeder Koordinatenrichtung -weitergebaut v/erden kann und auch die erforderliche Festigkeit erzielbar ist, da eine allseitige Zugänglichkeit für das Einbringen Φοη Verankerungselementen gegeben ist

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 5 und 7 bis 9.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt Es zeigt

F i g. 1 ein Grundelement in einer bevorzugten Ausgestaltung in räumlicher Darstellung,

F i g. 2 bis 5 Bauelemente, welche jeweils auf einem Vielfachen eines Grundelementes gemäß F i g. 1 basieren,

Fig.6 eine andere Ausgestaltung eines Grundelementes in räumlicher Darstellung und

F i g. 7 eine mögliche Verbindung eines Bauelementes entsprechend Fig.2 mit einem Bauelement gemäß Fig. 4.

Mit Bezug auf Fig. 1 ist das Grundelement des Systems bei einer ersten Ausgestaltung geometrisch betrachtet aus drei quadratischen einstückig miteinan-

der verbundenen Platten 10*, 1Oy, JOz zusammengesetzt, welche wie die Ebenen X, Y, 2. eines Cartesius-Knordinatensystems einander senkrecht durchdringen und mittig teilen, wobei ein würfelartiger Körper mit kreuzförmigen Stirnflächen entsteht, welche ^r> ggf. die Kontaktflächen U zu einem Nachbarelement bilden.

Bei der gegenseitigen rechtwinkligen Durchdringung der drei quadratischen Platten 10 entlang ihrer Mittellinien verbleiben auf jeder derselben vier gleiche quadratische Plattenabschnitte. In jedem dieser vier Plattenabschnitte ist eine Bohrung 12 vorgesehen, die im Bedarfsfall dem Durchtritt einer (nicht gezeigten) Ankerschraube dient, welche eine übliche Maschinenschraube mit Mutter sein kann. Somit verfügt das Grundelement in dieser Ausgestattung über insgesamt zwölf solche Ankerbohrungen.

Auf den quadratischen Plattenabschnitten sind die Bohrungen 12 an geometrisch einander entsprechenden Stellen und vorzugsweise in gleicher Entfernung vom Piaftenmittelpunkt auf den Plattendiagonalen angeordnet Der geometrische Ort der Bohrungen 12 kann also auch der Mittelpunkt der quadratischen Plattenabschnitte sein.

Die kreuzförmigen Kontaktflächen 11 des Gründetementes liegen sich in zueinander parallelen Ebenen in einem dem Rastermaß A entsprechenden Abstand gegenüber. Auf jedem der vier Flügel der Kreuzform einer Kontaktfläche 11 ist eine Sackbohrung 13 vorgesehen, die im Bedarfsfall einen nicht gezeigten Paßstift aufnehmen kann. Das Grundelement verfügt somit über vierundzwanzig Sackbohrungen 13. Die Sackbohrungen 13 einer jeden Platte 10 liegen in deren Mittelebene. Auch sind alle vier Sackbohrungen einer Kontaktfläche U vom Mittelpunkt der Kreuzform gleich weit entfernt Die Kontaktflächen 11 selbst sind plangeschliffen.

Infolge der genannten geometrischen Zusammenhänge ist es leicht möglich, zwei der in F i g. 1 gezeigten Grundelemente gegenseitig exakt auszufluchten und miteinander zu verbinden, indem in eine der kreuzförmigen Kontaktflächen U Paßstifte eingesetzt werden, woraufhin ein gleichartiges Grundelement über die Paßstifte gleitend angesetzt werden kann. Sobald sich die einander zugekehrten Kontaktflächen berühren, ist eine hochgenaue gegenseitige Ausrichtung der beiden Grundelemente gewährleistet Durch Einführen von Ankerschrauben in einige der Löcher 12 kann die gegenseitige Lage der beiden Grundelemente fixiert werden.

Wenn man zwei derart zusammengefügte Grundelemente nicht mit Ankerschrauben verbindet, sondern einstückig miteinander gestaltet, kommt man zu einem weiteren Bauelement des Systems, welches in Fig.2 dargestellt ist Wie man dort erkennt, liegen hierbei die beiden Platten 1Ox beider Grundelemente ebenso in einer gemeinsamen Ebene, wie die beiden Platten 10/ der beiden Grundelemente. Die beiden Platten 10z der beiden Grundelemente aber liegen in verschiedenen Ebenen, die im Abstand A parallel zueinander verlaufen. Hierdurch ist ein Raumkörper entstanden, dessen Außeiiabmessungen 2A χ A χ -4 betragen.

Es ist vorteilhaft, häufig vorkommende Kombinationsformen einstückig auszubilden und als weitere Bauelemente in da» System einzubeziehen. Eine durch f>"> einstückiges Zusammenfügen von acht Grundelementen entstandene Form lüt beispielsweise in Fig.3 gezeigt. Das dort hochkant dargestellte Element kann ebensogut in waagerechter Ausrichtung angeordnet werden und als Montagebasis für weitere Elemente dienen.

Bei dem in F i g. 4 gezeigten Bauelement sind die vier in der Mitte des Elementes zusammentreffenden quadratischen Plattenabschnitte der vier in der gemeinsamen Hauptebene liegenden Platten ausgespart, wodurch ein viereckiges Fenster 21 gebildet ist. In entsprechender Weise können auch die bei dem in F i g. 5 gezeigten Bauelement, welches aus acht einstükkig zusammengefaßten Grundelementen besteht, alle im Mittelfeld zusammentreffenden Plattenabschnitte ausgespart sein, wodurch in allen drei Flaumachsen einander durchdringende quadratische Fenster gebildet sind Durch derartige Aussparungen in den Bauelementen wird es möglich, elektrische Leitungen, Rohre, Antriebswellen und ähnliche Dinge durch den Innenraum derselben zu verlegen.

Wie in F i g. 6 gezeigt, ist das Grundelement bei einer anderen Ausgestaltung als Hohlwürfti mit einer der Rastereinheil entsprechenden Kantenläng;.; A gestaltet Die Außenwände dieser Hohlwürfel haben jeweils ein mittiges Fenster 35 sowie auf zu den Würfelkanten parallelen Ortslinien angeordnete Bohrungen 32 zum Einsetzen der Ankerschrauben. Ebenso können die Außenwände der würfelförmigen Hohlkörper mit auf zu den Würfelkanten parallelen Ortslinien angeordneten Sackbohrungen 33 zur Aufnahme von Paßstiften versehen sein.

Wie Versuche zeigten, ist der Aufbau eines Element-SystevTis aus Grundelementen der in F i g. 1 gezeigten Art zwar vorteilhafter, doch können in besonderen Fällen Grundelemente der in Fig.6 ge2:eigten Art geeigneter sein. Somit entspricht es einem weiteren Gedanken der Erfindung, sowohl die in F i g. 1 als auch die in F i g. 6 dargestellte Form eines Grundeiementes in ein gemeinsames System einzubeziehen und diese hinsichtlich des Rastermaßes sowie der Anordnung der Ankerbohrungen 12 bzw. 32 und der Anordnung der Sackbohrungen 13 bzw. 33 aufeinander abzustimmen.

Wann die gewählte Größe A für das Rastermaß zu klein ist, um einen bequemen Zugriff durch das Fenster 35 in den Innenraum der Hohlwürfel zum Einsetzen der Ankerschrauben zu ermöglichen, kann es vorteilhafter sein, die Kantenlänge der Hohlwürfel nicht mit A, sondern mit 2A zu bemessen. So ist beispielsweise der in F i g. 6 dargestellte Hohlwürfel unmittelbar mit dem in gleichem Maßstab in F i g. 5 dargestellten Bauelement koppelbar. Wenn das Rastermaß A hingegen genügend groß ist, kann das in Fig.6 gezeigte Grundelement unmittelbar auf das in F i g. 1 gezeigte Grundelement abgestimmt werden. In diesem Fall wird sich aber eine andere Anordnung der Bohrungen 32 und 33 ergeben.

Dem System kann ferner ein entsprechendes System von Abdeckplatten zugeordnet werden, die der Verkleidung der Aufbauten dienen. Diese Ankerplatten sind quadratisch oder rechteckig, wobei ihre Abmessungen natürlich wieder dem Rastermaß A bzw. einem Vielfachen davon entsprechen. Die Ränder der Abdcckpiatten sind unter einem Winkel von 45° gebrochen, um den Anschluß an solche Abdeckplatten zu ermöglichen, die in einer anderen Ebene liegen. Die Befestigung der Abdeckplatten an den räumlichen Bauelementen des Systems kann durch Spreizdübel erfolgen, die in Sackbohrungen 13 eingesetzt werden, woraufhin eine durch eine Bohrung in der Abdeckplatte greifende Schraube in den Spreizdübel eingeschraubt wird.

Die Verbindung der verschiedenen Grundelemente

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untereinander einerseits und mit den Funktionselemen- blöcken von Vorteil sein, wie es in F i g. 7 veranschauten andererseits kann auf verschiedene Art erfolgen. So licht ist. Hierbei können je nach Bedarfsfall flache können zwei Grundelemente entsprechend F i g. I im quadratische Gewindeblöcke oder aber würfelförmige einfachsten Fall durch zwei Paßstifte und zwei Gewindeblöcke verwendet werden. Diese Gewinde-Maschinenschrauben mit Mutter verbunden werden. Bei ■> blöcke können Massivteile sein, in welche zu den einer Abwandlung dieser Verbindung können auch Löchern 12 der Grundelemente entsprechend Fig. 1 jeweils zwei Maschinenschrauben halber Länge mit ausgerichtete und mit Gewinde versehene Löcher 22 einer Gewindehülse zusammenwirken. Bei schwierige- eingelassen sind,
ren Verbindungen kann die Verwendung von Gewinde-

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

t, Baukasten-System zum Aufbau von Maschinen und Präzisionsvorrichtungen im Maschinenbau, dessen Bauelemente plan bearbeitete Kontaktllächen sowie Mittel zur gegenseitigen Verbindung aufweisen und deren Gestalt auf einem Grundelement bzw. einem Vielfachen desselben basiert, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundelement (1) aus drei quadratischen, einstückig ι ο verbundenen Platten (1Ox, 1Oy, 10z) gebildet ist, die wie die Ebenen eines Cartesius-Koordinatensystems einander senkrecht durchdringen und mittig teilen, wodurch sechs kreuzförmige Stirnflächen entstehen, welche die Kontaktflächen (11) bilden, und daß in is den durch die gegenseitige Durchdringung gebildeten quadratischen Plattenabschnitten jeweils an einander entsprechenden Stellen eine Bohrung (12) zum Durchfuhr·™ einer Ankerschraube vorgesehen ist
2. Baukasten-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kontaktflächen (11) Sackbohrungen (13) zur Aufnahme von Paßstifiten vorgesehen sind
3. Bauelemente für ein Baukasten-System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß seine Gestalt aus einem Mehrfachen des Grundelementes gebildet ist
4. Bauelement für ein Baukasten-System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß vier in der gleichen Ebene liegende Grundelemente (1) in Viereck-Anordnung einstückig zusammengefaßt sind und der hierdurch sich ergebende Mittelplattenabschnitt ausgespart ist, wodurch e'« quadratisches Fenster (21) gebildet ist (F ig. 4).
5. Bauelement für ein Baukasten-System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Bauelemente gemäß Anspruch 4 mit ihren Fenstern (21) übereinanderliegend einstückig zusammengefaßt sind und die hierdurch entstehenden weiteren vier Mittelplattenabschnitte ebenfalls ausgespart sind, wodurch in allen drei Raumachsen quadratische Fenster gebildet sind.
6. Baukasten-System zum Aufbau von Maschinen und Präzisionsvorrichtungen im Maschinenbau, dessen Bauelemente plan bearbeitete Kontaktflächen sowie Mittel zur gegenseitigen Verbindung aufweisen und deren Gestalt auf einem Grundelement bzw. einem Vielfachen desselben basiert, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundelement ein würfelförmiger Hohlkörper ist, dessen Kontaktflächen (31) bildende Außenwände jeweils ein mittiges Fenster (35) sowie auf zu den Würfelkanten parallelen Ortslinien angeordnete Bohrungen (32) zum Einsetzen von Ankerschrauben aufweisen.
7. Baukasten-System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kontaktflächen (31) auf zu den Würfelkanten parallelen Ortslinien angeordnete Sackbohrungen (33) zur Aufnahme von Päßstiften Vorgesehen sind. ω
8. Bauelement für ein Baukasten-System nach Anspruch I oder 2 bzw. 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß an ihm ein oder mehrere Funktionselemente wie Motoren, Getriebe, Lagerungen, Wellen, Spindeln, Spannfutter etc. an(;e- i>-> formt sind.
9. Bauelement für ein Baukasten-System nach Anspruch I oder 2 bzw. 6 oder 7, gekennzeichnet durch seine Gestaltung als Adapter zur Ankopplung von Funktionselementen, die einer anderweitigen Norm unterliegen.