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Maschinenrahmen Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Maschinenrahmen
mit aus Blech gebildeten Quer-und Längsgliedern, der für hochbeanspruchte Arbeitsmaschinen,
insbesondere Werkzeugmaschinen aller Art, Verwendung finden soll. In den weitaus
meisten Fällen wurden bisher die Maschinenrahmen für derart hochbeanspruchte Arbeitsmaschinen
aus Guß oder aus schweren Schmiedestücken hergestellt, die meist auswärts bestellt
werden mußten und sehr schwer und teuer waren.
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Man ist auch schon dazu übergegangen, die Maschinenrahmen aus Blechteilen
herzustellen, die miteinander verschweißt werden. Allein die Herstellung solcher
Maschinenrahmen ist sehr teuer und erfordert besondere Fachkenntnisse, namentlich
für die Schweißarbeiten. Außerdem aber können solche Rahmen nur in vollständig verschweißtem
Zustand zum Versand gebracht werden und erfordern einen großen Transportraum. Zudem
aber können an solchen geschweißten Rahmen nachträgliche Änderungen, z. B. zusätzliche
Versteifungen, nur sehr schwer angebracht werden, weshalb man von dieser Schweißfertigung
zu einem großen Teil schon wieder zu der Gießfertigung zurückgekehrt ist.
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Man hat auch schon vorgeschlagen, Maschinenrahmen aus zusammengebauten,
dünnwandigen Blechteilen herzustellen, indem die Rahmen aus als Haupttragwände dienenden
Blechquerwänden mit zwischen ihnen angeordneten, ebenfalls aus Blech hergestellten
Abstandhaltern von vorwiegend kreisförmigem Querschnitt gebildet werden, die durch
Zuganker miteinander verbunden sind, weiche jeweils zu mehreren innerhalb der Abstandhalter
an deren innerem Umfang angeordnet sind. Solche Rahmen können ohne Sondereinrichtungen
in jedem Betrieb hergestellt, in zerlegtem Zustand verschickt und am Verwendungsort
wieder zusammengebaut werden. Sie haben aber den Nachteil, daß die Abstandhalter
wegen der Ltbertragung der in dem
-Maschinenrahmen auftretenden
verschiedenartigen Kräfte einen recht großen Durchmesser haben müssen, daher viel
Platz wegnehmen und auch dort einen großen Blechaufwand erfordern, wo die Größe
der aufzunehmenden Kräfte dies nicht rechtfertigt.
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Die Erfindung bezieht sich auf die zuletzt erwähnten Maschinenrahmen,
die aus Haupttragwänden mit dazwischen angeordneten hohlen Abstandhaltern und diese
durchdringenden lösbaren Zugankern zusammengesetzt sind, und besteht im wesentlichen
darin, daß die aus dünnem Blech bestehenden Abstandhalter einen flachen Querschnitt
mit vorzugsweise annähernd gerader Hauptachse haben und unter Anpassung an die Richtungen
der zwischen den Haupttragwänden auftretenden Hauptbeanspruchungen in verschiedener
Lage zueinander angeordnet sind.
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Durch diese besondere Ausbildung und Anordnung der Abstandhalter wird
zunächst einmal ein absolut starrer Körper erzielt, der bei geringstem Materialaufwand
einen solchen Abstandhalter nur da vorsieht, wo er aus Festigkeitsgründen notwendig
ist. Die Blechstärke selbst kann dabei ganz gering sein, wodurch für den Gesamtrahmen
ein bisher unerreicht niedriges Gewicht erzielbar ist. Ein weiterer besonderer Vorteil
der Rahmenausbildung gemäß der Erfindung liegt darin, daß seine Herstellung praktisch
von jedem kleinen, sogar kleinsten Betrieb selbst vorgenommen werden kann, da hierzu
lediglich einfache Werkzeuge und übliche Blechbearbeitungsmaschinen erforderlich
sind. Auch kann jeder Betrieb die Größe und Form des Rahmens nach den jeweiligen
eigenen Betriebsbedingungen festlegen. Bei der absoluten Starrheit des Maschinenrahmens
in seiner Gesamtheit erübrigt sich auch der Bau eines besonderen Fundainentes.
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Zur Erläuterung des Erfindungsgegenstandes an Hand einiger Ausführungsbeispiele
und zii seiner weiteren Darstellung dienen die Abb. i bis 6. Hierin zeigen Abb.
i und 2 eine Seiten- bzw. Vorderansicht des 'Maschinenrahmens einer Drehbank, der
aus mehreren parallelen Haupttragwänden i, 2, 3, q. mit @'erschiedenenAbstandhaltern
6 flachen Querschnitts besteht, deren Lage und Form so zu wählen sind, claß die
Hauptbeanspruchungen der Haupttragwände möglichst günstig aufgenommen werden. Es
sei jedoch ausdrücklich darauf hingewiesen, daß in dem gezeigten Beispiel der Abb.
i und 2 diese Abstandhalter 6 nur zur Darstellung verschiedener möglicher Formen
und nicht nach den Gesichtspunkten der tatsächlich auftretenden und aufzunehmenden
Spannungen angeordnet und eingezeichnet sind. Die Abstandhalter 6 können vorteilhaft
zwischen den Haupttragwänden i, 2, 3 und a derart zueinander versetzt sein, daß
jeweils nur ein durchgehender Zuganker 5 vorzusehen ist, der auf seiner ganzen Länge
zwei. oder mehr Abstandhalter gleichzeitig durchdringt.
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Wie vornehmlich aus der Abb.3 hervorgeht, können die zwischen den
Haupttragwänden so angeordneten Abstandhalter 6 im Querschnitt gewölbt ausgebildet
werden, wodurch erreicht wird, daß die durch die Ankerkräfte auf Zug und Drill beanspruchten
Abstandhalter besonders knickfest werden.
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Abb. ¢ zeigt eine weitere Ausbildung eines Abstandhalters, und zwar
derart, daß dieser Abstandhalter 7 in seiner Querschnittsform den Umrissen der Haupttragwand
io folgt und dabei ebenfalls aus Festigkeitsgründen eine wellenförmige Begrenzungsfläche
aufweist. Ein derartig ausgebildeter Maschinenrahmen weist besonders gute Festigkeitseigenschaften
auf.
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Um einen nach außen völlig geschlossenen und glatten Maschinenrahmen
zu erhalten und andererseits die Wirkung der Abstandhalter zu unterstützen bzw.
diese an geeigneten Stellen ganz zu ersetzen, sind in den Abb. 5 und 6 die Ränder
der Haupttragwände i i durch eine doppelwandige Randeinfassung gegenseitig auf Abstand
gehalten. Dabei kann die Verbindung entsprechend der Abb. 5 lediglich durch Klemmen
der Randeinfassung an den Haupttragwänden i i oder, um eine schubfeste Randverbindung
zti erhalten, entsprechend der Abb. 6 mit Hilfe von Zugankern 8 erfolgen.
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DieAusbildung von Maschinenrahmen gemäß der Erfindung weist gegenüber
den üblichen Rahmen aus Guß- oder Schmiedeteilen außer den bereits genannten Vorteilen
den besonders wichtigen Vorzug auf, daß der Maschinenrahmen wie auch die ganze Maschine
durch einfachste Maßnahmen schwingungsfrei gemacht werden können, indem entweder
schon beim Bau durch die Ausbildung oder gegenseitige Lagenänderung der Abstandhalter
der Bereich der kritischen Schwingungen vermieden werden kann. Aber auch nach erfolgtem
Zusammenbau des Maschinenrahmens können durch nachträglichen Einbau oder durch die
Wegnahme von Abstandhaltern die Schwingungsbereiche des gesamten Rahmens oder auch
von Teilen des Rahmens so abgeändert werden, daß kritische Schwingungen nicht auftreten
können oder auch, elaß sich die Schwingungen benachbarter Felder gegenseitig dämpfen
oder aufheben. Hierdurch unterscheidet sich die Rahmenausbildung gemäß der Erfindung
auch besonders vorteilhaft gegenüber solchen bekannten, auch aus Blech gebildeten
Rahmen, deren Aufbau zellenartig ist, die ihrerseits unlösbar durch Schweißen miteinander
verbunden sind und eine nachträgliche Änderung meist gar nicht oder nur sehr schwierig
durchführen lassen. An einzelnen Stellen des Maschinenrahmens, an denen die Hauptbeanspruchungen
nach allen Seiten gleichmäßig verlaufen, werden zweckmäßig Abstandhalter 13 von
kreisförmigem Querschnitt verwendet (Abb. i und 2).