DE4403442C1 - Fixator zwischen einem Fundament und einem Maschinenbett - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Fixator für eine lösbare und einstellbare Verbindung zwischen einem Fundament und einem Maschinenbett, insbesondere einem Bett für einen oder mehrere Ständer einer oder mehrerer Fräsmaschinen.

Maschinenbetten von Werkzeugmaschinen oder anderen Maschinen werden in der Regel lösbar an einem im Boden angeordneten Fundament aus Beton verschraubt. Hierzu dienen Fixatoren, die im regelmäßigen Abstand zwischen dem Fundament und dem Maschinenbett angeordnet sind und die Möglichkeit bieten, das Maschinenbett über seine ganze Länge und Breite waagerecht auszurichten. Dies kann durch Beilagplatten geschehen, jedoch werden vorzugsweise Keileinstellvorrichtungen oder Einstellbolzen verwendet, die sich einzeln einstellen lassen, um Unebenheiten des Fundaments auszugleichen. Ein Fixator mit Einstellbolzen ist in der deutschen Offenlegungsschrift 41 39 387 beschrieben.

Maschinenbetten für Werkzeugmaschinen, insbesondere für Ein-Ständer-Waagerecht-Fräsmaschinen oder Portal-Senkrecht-Fräsmaschinen können sehr lang sein, wenn sehr lange Werkstücke, wie z. B. Generatorläufer bearbeitet werden sollen. In diesem Fall können mehrere Waagerecht- oder Portal-Senkrecht-Fräsmaschinen auf dem Bett nebeneinander verfahrbar angeordnet sein. Neben der Notwendigkeit, eine äußerst genaue Ausrichtung des Maschinenbetts in der Höhe vorzunehmen, tritt das Problem auf, daß sich Temperaturunterschiede zwischen dem Fundament und dem Maschinenbett ergeben können, die bei freier Dehnung, d h. wenn die Fixatoren nicht gespannt sind, ausgehend von dem festliegenden mittleren Bereich des Maschinenbetts zu den Enden hin Bewegungen im Millimeterbereich hervorrufen können. Bleiben die Fixatoren gespannt, kann sich das Maschinenbett nicht dehnen, so daß sich im Bett große Spannungen und daraus resultierend Verformungen ergeben. Die Verbindungen der üblicherweise in Teilstücken montierten Betten können so unzulässig stark beansprucht werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fixator zu schaffen, der eine freie Dehnung eines Maschinenbetts von einem Fixpunkt aus mit Bezug auf das Fundament zuläßt, wenn dies aufgrund von Temperaturdifferenzen zwischen dem Fundament und dem Maschinenbett erforderlich ist. Dabei soll gewährleistet sein, daß sich die Höheneinstellung des Maschinenbetts nicht verändert.

Zur Lösung dieser Aufgabenstellung wird ein Fixator entsprechend dem Anspruch 1 vorgeschlagen, der erfindungsgemäß eine oder mehrere Hydraulik-Kolben-Zylinder-Einheiten zwischen dem Fundament und dem Bett und eine im Fundament befestigte, das Bett mittels einer Mutter über einen Bund einer Bundbuchse gegen das Fundament verspannende Ankerschraube aufweist, wobei die Bundbuchse mit großem Spiel in einer Bohrung im Bett angeordnet ist, sich mit dem Bund auf dem Bett abstützt und durch die Kolben-Zylinder-Einheit(en) anhebbar ist. Ein Teil der Fixatoren, vorzugsweise alle Fixatoren mit Ausnahme der bezüglich des Fundaments den Fixpunkt des Maschinenbetts bildenden Fixatoren sind erfindungsgemäß gestaltet. Wenn die Hydraulik-Kolben-Zylinder-Einheiten der Fixatoren mit Druckmittel beaufschlagt werden, werden die Ankerschrauben über die Buchsen der Bundbuchsen gedehnt, so daß sich die Bunde der Bundbuchsen vom Maschinenbett abheben und die Vorspannung gegenüber dem Fundament aufgehoben ist. Das Maschinenbett kann sich somit, ausgehend vom Fixpunkt, entsprechend der Temperaturdifferenz zwischen dem Maschinenbett und dem Fundament ausdehnen, wofür ein ausreichendes Spiel in den Bohrungen des Maschinenbetts gegenüber der Buchse vorgesehen ist. Danach werden die Kolben-Zylinder-Einheiten von Druckmittel entlastet, so daß das Maschinenbett wieder gegenüber dem Fundament verspannt wird.

Vorzugsweise können zwischen dem Fundament und dem Bett Höheneinstellvorrichtungen, insbesondere in Form von Keileinstellvorrichtungen angeordnet sein, die auch bei Beaufschlagung der Kolben-Zylinder-Einheiten unter der Vorspannung der Ankerschrauben verbleiben, so daß sich deren Einstellung nicht verändert.

Die Höheneinstellvorrichtungen können direkt oder unter Zwischenschaltung einer planen Unterlage auf dem Fundament angeordnet sein, während vorzugsweise auf diesen Höheneinstellvorrichtungen jeweils eine Zwischenplatte angeordnet sein kann, die wenigstens eine Ausnehmung für eine oder mehrere Kolben-Zylinder-Einheiten aufweist.

Die Kolben-Zylinder-Einheiten können als die Ankerschrauben umgreifende Ringkolben-Ringzylinder-Einheiten gestaltet sein, bestehen jedoch vorzugsweise aus mindestens zwei, vorzugsweise vier Kolben-Zylinder-Einheiten, die seitlich von der Ankerschraube angeordnet sind, so daß sich die Zwischenplatte mit einem von einer Seite bis zwischen die Kolben-Zylinder-Einheiten reichenden Schlitz für die Ankerschraube versehen läßt. Auf diese Weise ist es möglich, die Zwischenplatte mit den Kolben-Zylinder-Einheiten seitlich zwischen dem Fundament und dem Maschinenbett herauszuziehen, falls ein Auswechseln oder eine Reparatur der Kolben-Zylinder-Einheiten erforderlich wird.

Das Verspannen des Maschinenbetts mit dem Fundament mittels der Ankerschraube wird dadurch bewirkt, daß das Bett auf einer Auflagefläche der Zwischenplatte aufliegt, so daß im gespannten Zustand der Kraftfluß vom Fundament über die Ankerschraube, die Mutter, den Bund der Bundbuchse, das Maschinenbett, die Zwischenplatte, die Höheneinstellvorrichtung zum Fundament verläuft.

Werden die Kolben-Zylinder-Einheiten mit Druckmittel beaufschlagt, wird die Ankerschraube über die Buchse, an der die Kolben-Zylinder-Einheiten angreifen, und die Mutter gedehnt, so daß der Bund vom Maschinenbett abhebt. Der Kraftfluß vom Fundament über die Ankerschraube, die Mutter, die Buchse, die Kolben-Zylinder-Einheiten, die Zwischenplatte und die Höheneinstellvorrichtung zurück zum Fundament bleibt jedoch bestehen, so daß sich an der Einstellung der Höheneinstellvorrichtung nichts ändern kann, während indessen das Maschinenbett nicht mehr gegen das Fundament verspannt ist und sich frei verschieben kann.

Weitere vorteilhaft Ausgestaltungen des Gegenstandes nach Anspruch 1 ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Waagerecht-Fräsmaschine, die auf einem Maschinenbett verfahrbar ist, das über die erfindungsgemäßen Fixatoren mit einem Fundament verbunden ist.

Fig. 2 eine Schnittansicht des erfindungsgemäßen Fixators,

Fig. 3 eine gegenüber der Darstellung in Fig. 2 um 90° gedrehte Schnittansicht des erfindungsgemäßen Fixators und

Fig. 4 eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV in Fig. 2.

An einem Fundament 1 ist ein Maschinenbett 2 mittels gleichmäßig beabstandeter Fixatoren 9 befestigt. Ein Ständer 3 einer schweren Waagerecht-Fräsmaschine ist auf dem Maschinenbett 2 verfahrbar angeordnet. Eine Aufspannplatte 4, deren Länge mit der des Maschinenbetts 2 im wesentlichen übereinstimmt, ist parallel zum Maschinenbett 2 angeordnet. Auf dieser Aufspannplatte 4 ist ein Untersatz 5 befestigt, der als Träger für eine Planscheibe 6 dient. Diese Planscheibe 6 dient zum drehbaren Aufnehmen von langen, zu bearbeitenden Werkstücken.

Am Ständer 3 ist ein Support 7 für eine waagerechte Spindel 8 angeordnet. Der Support 7 läßt sich am Ständer 3 in der Höhe verfahren, während sich die Spindel 8 im Support 7 axial verschieben läßt. Die im einzelnen nicht dargestellten Führungen am Maschinenbett 2 für den Ständer 3 und die Führungen am Ständer 3 für den Support 7 sind durch Teleskopabdeckungen 10, 11 gegen Verschmutzung, Beschädigung und Korrosion geschützt.

Mehrere Ständer 3 können auf dem Maschinenbett 2 unabhängig voneinander verfahrbar angeordnet sein, insbesondere dann, wenn das Maschinenbett 2 eine sehr große Länge aufweist.

Desgleichen können zwei Maschinenbetten 2 parallel zueinander, eine Aufspannplatte 4 zwischen sich einschließend, angeordnet sein, so daß sich auf diesen parallelen Maschinenbetten 2 ein als Zwei-Ständer-Maschine ausgeführte Portal-Senkrecht-Fräsmaschine anordnen läßt.

Die Fixatoren 9 sind im einzelnen in Fig. 2 bis 4 dargestellt. Im Fundament 1 sind eine große Anzahl von Ankerschrauben 13 verankert und Unterlagen 12, die die Ankerschraube 13 umgreifen, eingelassen. Auf jeder Unterlage 12 ist eine Höheneinstellvorrichtung 14 angeordnet, die im einzelnen nicht dargestellt ist und z. B. aus einer an sich bekannten Keileinstellvorrichtung bestehen kann, mit der sich die Höhenlage jedes einzelnen Fixators 9 einstellen läßt. Auf der Höheneinstellvorrichtung 14 ist eine Zwischenplatte 15 angeordnet, die im wesentlichen rechteckig ausgeführt ist und eine Ausnehmung 20 für eine im wesentlichen rechteckige Druckplatte 21 aufweist. Von einer Seite der Zwischenplatte 15 führt ein Schlitz 16 zur Ankerschraube 13, so daß sich die Zwischenplatte 15, solange die Ankerschraube 13 noch nicht gespannt ist, zwischen die Höheneinstellvorrichtung 14 und das Maschinenbett 2 schieben und auch herausziehen läßt. Im Bereich der Ausnehmung 20 der Zwischenplatte 15 sind vier zylindrische Bohrungen 17 für darin abgedichtet geführte Kolben 18 angeordnet. Die vier Bohrungen 17 liegen außerhalb des Bereichs des Schlitzes 16. Zu jeder Zylinderbohrung 17 führen Druckmittelbohrungen 19, über die sich die Kolben 18 in den zylindrischen Bohrungen 17 mit Druckmittel beaufschlagen lassen.

Die Druckplatte 21 ruht auf den Kolben 18 und stützt sich an einer Buchse 24 ab, die in eine ringförmige Zentrierausnehmung 23 in der Druckplatte 21 hineinragt. Solange die zylindrischen Bohrungen 17 und Kolben 18 nicht mit Druckmittel beaufschlagt sind, ist ein geringfügiges Spiel 22 zwischen der Druckplatte 21 und der Unterseite des Maschinenbetts 2 sowie zwischen Buchse 24 und Druckplatte 21 vorhanden.

Am oberen Ende der Buchse 24 ist ein Bund 25 angeordnet, der auf dem Maschinenbett 2 aufliegt. Wird eine Mutter 26 auf der Ankerschraube 13 angezogen, wird das Maschinenbett 2 über den Bund 25, die Zwischenplatte 15, die Höheneinstellvorrichtung 14 gegen das Fundament 1 verspannt. Selbstverständlich wird vor dem Anziehen der Mutter 26 das Maschinenbett 2 mittels der Höheneinstellvorrichtung 14 in der Höhe genau ausgerichtet.

Ergibt sich gegenüber dem Temperaturzustand, bei dem das Maschinenbett 2 gegenüber dem Fundament 1 verspannt wurde, eine Temperaturveränderung, die zu einer Längenänderung des Maschinenbetts führt, werden die Kolben-Zylinder-Einheiten 17, 18 aller Fixatoren 9 mit Ausnahme der den Fixpunkt des Maschinenbetts 2 bestimmenden Fixatoren mit Druckmittel beaufschlagt, so daß sich die Druckplatten 21 an die Buchsen 24 anlegen und die Ankerschrauben 13 über die Muttern 26 so weit dehnen, daß der Bund 25 an der Buchse 24 vom Maschinenbett 2 abhebt. Damit wird die Verspannung des Maschinenbetts 2 gegenüber dem Fundament 1 aufgehoben, und das Maschinenbett 2 kann sich entsprechend der Temperaturdifferenz frei dehnen. Zu diesem Zweck ist der Durchmesser der Bohrung 27 groß genug gegenüber dem Durchmesser der Buchse 24, daß sich eine ausreichende Verschiebemöglichkeit für das Maschinenbett 2 ergibt.

Die Druckmittelbeaufschlagung der Kolben-Zylinder-Einheiten 17, 18 in den Fixatoren 9 braucht nur kurzfristig zu erfolgen, da sich der Dehnungsausgleich sofort einstellt. Anschließend kann wieder die Druckentlastung der Kolben-Zylinder-Einheiten 17, 18 erfolgen.

Bei der dargestellten Ausführungsform mit vier Kolben-Zylinder-Einheiten 17, 18 in jedem Fixator 9 läßt sich der bereits erwähnte Schlitz 16 in der Zwischenplatte 15 anordnen, so daß sich die Zwischenplatte 15 mit den Kolben-Zylinder-Einheiten 17, 18 seitlich unter dem Maschinenbett 2 erausziehen und auch hineinschieben läßt, um einen Austausch oder eine Reparatur vornehmen zu können.

Ist eine solche Austauschmöglichkeit nicht erforderlich, kann eine aus einem Ringkolben und einer Ringnut bestehende Kolben-Zylinder-Einheit um die Ankerschraube 13 herum angeordnet werden.

Die Anzahl der in der Zwischenplatte 15 anzuordnenden Kolben-Zylinder-Einheiten 17, 18 ist nicht notwendigerweise auf vier beschränkt, vielmehr ist es auch möglich, drei bzw. mindestens zwei Kolben-Zylinder-Einheiten 17, 18 beiderseits der Ankerschraube 13 anzuordnen.

Claims (7)

1. Fixator für eine lösbare und einstellbare Verbindung zwischen einem Fundament und einem Maschinenbett, insbesondere einem Bett für einen oder mehrere Ständer einer oder mehrerer Fräsmaschinen mit

• - einer oder mehreren Hydraulik-Kolben-Zylinder-Einheiten (17, 18) zwischen dem Fundament (1) und dem Bett (2),
• - einer im Fundament (1) befestigten, das Bett (2) mittels einer Mutter (26) über einen Bund (25) einer Bundbuchse (24, 25) gegen das Fundament (1) verspannenden Ankerschraube (13), wobei
• - die Bundbuchse (24, 25) mit großem Spiel in einer Bohrung (27) im Bett (2) angeordnet ist, sich mit dem Bund (25) auf dem Bett (2) abstützt und durch die Kolben-Zylinder-Einheit (17, 18) anhebbar ist.

2. Fixator nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Höheneinstellvorrichtung (14) zwischen dem Fundament (1) und dem Bett (2).

3. Fixator nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Zwischenplatte (15) auf der Höheneinstellvorrichtung (14).

4. Fixator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-Zylinder-Einheit(en) (17, 18) in wenigstens einer Ausnehmung (20) in der Zwischenplatte (15) angeordnet ist (sind).

5. Fixator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Bett (2) auf einer Auflagefläche (28) der Zwischenplatte (15) aufliegt und die Kolben-Zylinder-Einheit(en) (17, 18) an der Buchse (24) der Bundbuchse (24, 25) angreift (angreifen).

6. Fixator nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der (den) Kolben-Zylinder-Einheit(en) (17, 18) und der Buchse (24) der Bundbuchse (24, 25) eine die Ankerschraube (13) umgreifende Druckplatte (21) angeordnet ist.

7. Fixator nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei, vorzugsweise vier Kolben-Zylinder-Einheiten (17, 18) seitlich von der Ankerschraube (13) angeordnet sind und die Zwischenplatte (15) einen von einer Seite bis zwischen die Kolben-Zylinder-Einheiten (17, 18) reichenden Schlitz (16) für die Ankerschraube (13) aufweist.