DE9407532U1

DE9407532U1 - Grundelement des Vorrichtungs- und Maschinenbaus mit einer planen Aufspannfläche

Info

Publication number: DE9407532U1
Application number: DE9407532U
Authority: DE
Original assignee: Hico Himmel & Co KG
Current assignee: Hico Himmel & Co KG
Priority date: 1994-05-06
Filing date: 1994-05-06
Publication date: 1994-07-07
Anticipated expiration: 2004-05-07

Description

Grundelement des Vorrichtungs- und Maschinenbaus mit einer planen Aufspannfläche

Die Erfindung betrifft ein Grundelement des Vorrichtungsund Maschinenbaus mit einer planen Aufspannflache gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 .

Grundelemente des Vorrichtungs- und Maschinenbaus mit einer planen Aufspannfläche sind in einer Vielzahl von Ausführungsformen erhältlich, beispielsweise als Grundplatte, Palette oder Aufspanntisch, auf denen ein zu bearbeitendes Werkstück oder ein Werkzeug hochpräzise positioniert und fixiert werden kann. Aufgrund der hohen, teilweise extremen Anforderungen an die Genauigkeit sowohl hinsichtlich der Planheit der Aufspannfläche als auch der Position von in vielen Fällen vorhandenen Positionier- und Verankerungselementen wurden bislang derartige Grundelemente in der Regel aus einem metallischen Vollmaterial gefertigt, das hochpräzise bearbeitet werden kann.

Postbank: Karlsruhe 769 79-754 Bfenkkdnto: Deittscr«* Sack AG Vfflinäen (BLZ 694 700 39) 146 332 V.A.T. No. DE142989261

Seit einiger Zeit sind jedoch derartige Grundelemente erhältlich, die im wesentlichen aus Polymerbeton bestehen. Es ist dies eine Vergußmasse, die aus Gesteins- oder Mineralpartikeln, einem Polymer als Bindemittel sowie gegebenenfalls einer Fullstoffbeimengung besteht.

Ein derartiges Maschinenteil ist beispielsweise aus der DE 35 03 7 63 C2 bekannt geworden, von dem die Erfindung ausgeht. Gegenüber vergleichbaren Maschinenteilen aus Metall ergeben sich eine Reihe von Vorteilen, wie beispielsweise Gewichtseinsparung, hervorragende Schwingungsdämpfungseigenschaft, günstige Herstellkosten, beliebige Formgebung durch die Anwendung von Gießverfahren, etc.

Nachteilig hingegen sind die relativ schlechte Maßhaltigkeit und das rauhe Oberflächenfinish. So wird bereits in der genannten Patentschrift darauf hingewiesen, daß Einsätze mit Lagetoleranzen im Bereich von 1/10 mm nachträglich einzugießen sind. Der hierfür erforderliche Aufwand ist erheblich, da nach dem Gießen des Grundkörpers weitere Bearbeitungsschritte erforderlich sind, insbesondere ein weiterer Gießvorgang zum hochpräzisen Plazieren des Einsatzteils. Ähnliches gilt für Führungsbahnen (Nuten), die ebenfalls nachträglich einzugießen sind. Dort ergibt sich jedoch das zusätzliche Problem, daß hinterschnittene Konturen, wie beispielsweise T-Nuten oder Schwalbenschwanzprofile kaum realisierbar oder aber als Einsatzteil komplett vorgefertigt und nachträglich eingesetzt werden müssen.

Der Erfindung lag das Problem zugrunde, ein Grundelement der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, das die geschilderten Nachteile nicht mehr aufweist. Insbesondere sollte es unter Beibehaltung der bisher erreichten positiven Eigenschaften kostengünstig herstellbar sein.

Gelöst wird dieses Problem bei einem gattungsgemäßen Grundelement durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungsformen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche angegeben.

Die Erfindung basiert auf der Idee, die Außenkontur des Grundelementes zumindest im Bereich der Aufspannfläche weitgehend als Metallprofil auszubilden, in das der Polymerbeton direkt eingegossen wird. Dies hat den Vorteil, daß unmittelbar nach dem Abgießen das Grundelement fertiggestellt oder vorgefertigt zur Oberflächenbearbeitung ist. Das Metallprofil stellt somit eine Art Außenhülle dar, deren nach außen gerichtete Fläche fertige und/ oder vorgefertigte Flächen darstellen.

Bevorzugt ist das Metallprofil aus mehreren Teilprofilen zusammengesetzt, so daß sich an sich beliebige Konfigurationen durch relativ wenige unterschiedliche Einzelteile durch entsprechendes Aneinanderreihen aufbauen lassen. Besonders vorteilhaft ist dies dann, wenn eine Aufspannfläche mit einer Vielzahl parallel nebeneinander angeordneter T-Nuten realisiert werden soll. So sind für den Mittenbereich lediglich zwei unterschiedliche Typen von U-Profilen nötig, wovon z.B. die erste Type als Nutgrundprofil und die zweite Type als Teil der Aufspannfläche konzipiert ist. Beide Profiltypen haben endseitig an den Schenkeln einwärts gerichtete Stege, so daß sie ineinandergreifend überlappen können und somit in an sich beliebig wiederholter Mehrfachanordnung den Aufbau eines Aufspannbereichs mit einer Vielzahl von Nuten ermöglichen.

Korrespondierend hierzu sind Seitenprofile vorgesehen, die

jeweils endseitig die Aufspannfläche bilden und den seitlichen Konturabschnitt des Grundelements bilden.

Bevorzugt sind die Metallprofile bzw. die Teilprofile als Strangpreßprofile oder als Stahlblechprofile ausgebildet. Es sind dies kostengünstig herzustellende Massenprodukte, die sich für den genannten Zweck hervorragend bewährt haben.

Im Bereich der Aufspannfläche können Positionier- und Verankerungselemente, wie beispielsweise Gewinde- oder Paßstiftbuchsen direkt mit eingegossen werden, wobei das Metallprofil bzw. die Teilprofile an den entsprechenden Stellen Durchgangsöffnungen aufweisen.

Die angestrebte Präzision hinsichtlich der Endabmessungen und der Lagetoleranzen läßt sich auf einfache Art und Weise dadurch erzielen, daß das Metallprofil bzw. die Teilprofile auf einer vorgefertigten Meisterplatte aufgebaut und nach exakter Positionierung fixiert werden. Ebenso nimmt die Meisterplatte die Positionier- und Verankerungselemente auf, deren Relativlage somit mit einer Genauigkeit im Bereich von lOOsteln von Millimetern festgelegt werden kann. Danach wird der Aufbau von der Rückseite her mit Polymerbeton ausgegossen, wobei zusätzlich weitere Elemente, wie Leitungen und Anschlußelemente für Versorgungsmedien oder für die Spannungsversorgung mit eingegossen werden.

Somit gelingt eine äußerst kostengünstige Herstellung schwingungsdämpfender Spannplatten, Paletten oder Tische, die sich durch geringen Werkzeugverschleiß bei der Bearbeitung hierauf befestigter Werkstücke auszeichnen.

Die Erfindung wird näher anhand der in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es

zeigen

Figur 1 perspektivische Ansicht eines Grundelements,

Figur 2 Grundelement im Querschnitt,

Figur 3 Teilprofile zum Aufbau einer T-Nut,

Figur 4 Verankerungselement,

Figur 5 integrierte Versorgungsleitung,

Figur 6 Ausführungsvariante des Grundelements im Querschnitt.

In Figur 1 ist der grundsätzliche Aufbau eines Grundelements am Beispiel einer Grundspannplatte erläutert. Sie weist ein Metallprofil 2 auf, das im wesentlichen die Außenkontur des Grundelements bildet. Es besitzt im Querschnitt einen teilweise mäanderförmigen Verlauf, so daß einerseits eine Aufspannfläche 3 mit den Teilflächen 3a, 3b, 3c, 3d einerseits und drei T-Nuten 4 andererseits gebildet sind. Der durch das Metallprofil 2 umschriebene Raum ist vollständig mit Polymerbeton 8 als Vergußmase ausgefüllt.

Die Aufspannfläche 3 trägt ein Lochbild 6, das einem standardisierten, hier nicht näher bezeichneten Rastermaß entspricht und der Aufnahme von hier nicht dargestellten Spannoder Fixierelementen dient.

In Figur 2 ist der grundsätzliche Aufbau unter Zuhilfenahme der in den Figuren 3 und 4 dargestellten Teilelemente verdeutlicht. Der in Figur 1 dargestellte Konturverlauf des

Metallprofils 2 ist durch die Aneinanderreihung von Teilprofilen aufgebaut, nämlich einem Seitenprofil 10, zwei U-Profilen 30, einem Seitenprofil 20, sowie drei U-Profilen 40. Der Nutgrund einer jeden T-Nut 4 (gemäß Figur 1) wird demnach durch das U-Profil 40 realisiert. Die beiden Schenkel des U-Profils 40 bilden die Nutflanken 42, 43, welche endseitig einwärts gerichtete Stege 44, 45 tragen. Die Stege 44, 45 sind korrespondierend zu Stegen 34, 35 des U-Profils 30 bzw. zu Steg 14 des Seitenprofils 10, sowie zu Steg 25 des Seitenprofils 20 gestaltet, so daß das U-Profil 40 zur Bildung einer vollständigen T-Nut 4 wahlweise mit dem Profil 30 oder den Seitenprofilen 10, 20 ineinandergreifend überlappen kann.

Das U-Profil 30 ist für den Mittenbereich der Aufspannfläche 3 bestimmt. Die beiden Schenkel bilden die Nutflanken 32, 33, welche endseitig und einwärts gerichtet die vorstehend genannten Stege 34, 35 tragen. Die nach oben gerichtete Basisfläche stellt eine Auflageteilfläche 31 der Auflagefläche 3 dar.

Das Seitenprofil 10 ist in seinem nach oben gerichteten Teilabschnitt vergleichbar mit der Gestaltung des U-Profils 30, so daß es zunächst wiederum zum Aufbau einer T-Nut 4 dient. Der einwärts gerichtete Steg 14 ist am Ende eines Schenkels angebracht, welcher die Funktion der Nutflanke 13 besitzt. Diese geht über in die horizontal verlaufende, nach außen gerichtete Auflageteilfläche 11, welche die Randteilfläche der Auflagefläche 3 darstellt. Diese geht über in einen nach unten weisenden Abschnitt, die Seitenfläche 19, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel stufenförmig gestaltet ist und die seitliche Begrenzung des Grundelements darstellt.

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Gegenüberliegend, in Figur 3 jedoch nicht explizit dargestellt, ist das Seitenprofil 20 angeordnet (vgl. Figur 2).. Es ist spiegelsymmetrisch zum Seitenprofil 10 angeordnet und besitzt wiederum eine Auflageteilfläche 21, die zu einer Seite hin eine Nutflanke 22 und den Steg 25 aufweist, und zur anderen Seite hin in die Seitenfläche 29 übergeht. Im übrigen sind das Seitenprofil 10 und das Seitenprofil 20 deckungsgleich und können deshalb aus einem einzigen Profilstrang abgelängt sein.

Die Seitenprofile 10, 20 und das U-Profil 30 weisen Durchgangsbohrungen 16, 26, 36 auf, deren Anordnung hochpräzise entsprechend dem gewünschten Rastermaß vorgegeben ist. In die Durchgangsbohrungen 16, 26, 36 sind von unten Buchsen 60 eingesetzt. Diese tragen im vorgewählten Ausführungsbeispiel in einem oberen Bereich eine Paßbohrung 61 und darunterliegend, in diese übergehend eine Gewindebohrung 62. Die Buchse 60 ist eine an sich bekannte Fixier-Ankerschraube, die in hier nicht dargestellter Art und Weise Positionier- und Fixierelemente zum Aufspannen eines Werkstücks aufnimmt. Sie besitzt einen zylindrischen Ansatz 63, mit dem sie in die Durchgangsbohrung 16, 26, 3 6 mit radialem Spiel eingesetzt wird. Das radiale Spiel ist deshalb erforderlich, um unvermeidliche Abweichungen hinsichtlich der Anordnung der Durchgangsbohrungen 16, 26, 36 ausgleichen zu können, wenn die Buchsen 60 unter Zwischenlage der Profile 10, 20, 30 auf hochpräzise positionierte Paßstifte einer Meisterplatte aufgesetzt werden. Die Höhe des zylindrischen Ansatzes 63 ist etwas geringer als die Dicke der Profile 10, 20, 30, so daß die Buchse 60 diese nicht nach oben hin überragt. Die Buchse 60 liegt am angeformten Schlüsselansatz 64 an, der die axiale Position in Bezug auf die Profile 10, 20, 30 vorgibt.

Nach dem erfolgten Aufbau der genannten Elemente auf der (nicht dargestellten) Meisterplatte ist deren relative Zuordnung hochpräzise fixiert. Nunmehr wird der an sich bekannte Polymerbeton 8 in die so gebildete Hülle oder Form von hinten eingegossen. Nach dem Abbinden sind sämtliche Bauteile in dieser Lage fixiert, so daß nach dem Lösen von der Meisterplatte das fertige Grundelement vorliegt. Eine Nachbearbeitung ist nicht mehr und/oder nur bedingt auf den Auflagen erforderlich. Die durch die Meisterplatte vorgegebene Genauigkeit bleibt erhalten.

In Figur 5 ist die vorteilhafte Möglichkeit angedeutet, weitere Bauteile, beispielsweise ein Hydraulikversorgungssystem, bestehend aus Leitungen 70, 71, 72, die mit einem T-Stück 73 miteinander verbunden und nach außen hin Anschlußelemente 75, 76 tragen, zu realisieren. Die genannten Teile werden vor dem Vergießen innerhalb des durch das Metallprofil 2 beschriebenen Innenraums vorfixiert. Nach dem Vergießen des Polymerbetons 8 sind diese vollständig im Grundelement integriert.

In Figur 6 ist schließlich eine Variante des Grundelements dargestellt. Das U-Profil 30 besitzt eine Aussparung 100, so daß an dieser Stelle der Polymerbeton 8 einen Teil der Auflagefläche 3 bildet. Eine in diesem Bereich eingesetzte Buchse 9 0 ist bündig mit der Oberkante der Auflagefläche 3 und besitzt aus diesem Grunde keinen zylindrischen Ansatz, vergleichbar mit dem Ansatz 63 der Buchsen 60.

Die Ausnehmung 100 kann in Längsrichtung vollständig durchgezogen sein, d.h. es existiert kein geschlossenes Profil vergleichbar mit U-Profil 30, so daß nur Teilprofile im Bereich der T-Nut 4 eingesetzt werden.

Im übrigen kann jedoch von demselben Prinzip oder durch vollständige Profilbildung Gebrauch gemacht werden, so daß in gleicher Weise ohne weitere Nachbehandlung durch einmaliges Abgießen das Grundelement aufgebaut werden kann.

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Bezugszeichenliste

2 Metallprofil

3 Aufspannfläche 3a Teilfläche

3b Teilfläche

3c Teilfläche

3d Teilfläche

4 T-Nut

6 Lochbild

8 Vergußmasse

10 Seitenprofil

11 Auflageteilfläche

13 Nutflanke

14 Steg

16 Durchgangsbohrung

19 Seitenfläche

20 Seitenprofil

21 Auflageteilflache

22 Nutflanke 25 Steg

2 6 Durchgangsbohrung

29 Seitenfläche

30 U-Profil

- 11 -

31 Auflageteilfläche

32 Nutflanke

33 Nutflanke

34 Steg

35 Steg

3 6 Durchgangsbohrung

40 U-Profil

41 Nutgrund

42 Nutflanke

43 Nutflanke

44 Steg

45 Steg

60 Buchse

61 Paßbohrung

62 Gewindebohrung

63 zylindrischer Ansatz

64 Schlüsselansatz

70 Leitung

71 Leitung

72 Leitung

73 T-Stück

75 Anschlußelement

7 6 Anschlußelement

90 Buchse

100 Aussparung

146

Claims

SCHUTZANSPRÜCHE

1. Grundelement des Vorrichtungs- und Maschinenbaus mit einer planen Aufspannfläche, insbesondere Grundplatte, Palette oder Aufspanntisch, im wesentlichen bestehend aus Polymerbeton, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkontur zumindest im Bereich der Aufspannfläche (3) weitgehend von einem Metallprofil (2) gebildet ist, in das der Polymerbeton (8) direkt eingegossen ist.

2. Grundelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallprofil (2) aus mehreren Teilprofilen (20, 30, 40, 50) zusammengesetzt ist.

3. Grundelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß T-Nuten (4) durch ineinandergreifende Überlappung von U-Profilen (30, 40) mit einwärts gerichteten Stegen (34, 35; 44, 45) gebildet sind, wobei eine erste Gruppe von U-Profilen (40) als Nutgrund der T-Nuten (4) und eine zweite Gruppe von U-Profilen (30) als Teil der Aufspannfläche (3) gestaltet sind.

4. Grundelement nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß Seitenprofile (10, 20) vorhanden sind, die durchgehend den seitlichen Konturabschnitt des Grundelements bilden.

5. Grundelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß

Postbank: Karlsruhe 769 79-754 BanßkoStft: £etrts<Jhe Barlf« AG Vülin^ert (BLZ 69470039) 146332 V.A.T. No. DE142989261

ein Abschnitt (11, 21) der Seitenprofile (10, 20) als Teil der Aufspannfläche (3) ausgebildet ist.

6. Grundelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallprofil (2) bzw. die Teilprofile (10, 20, 30, 40) Strangpreßprofile sind.

7. Grundelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallprofil (2) bzw. die Teilprofile (10, 20, 30, 40) Stahlblechprofile sind.

8. Grundelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennnzeichnet, daß im Bereich der Aufspannfläche (3) Positionier- und/oder Verankerungselemente, insbesondere Gewinde- und/oder Passbohrungen (62, 61) tragende Buchsen (60, 90) direkt eingegossen sind, wobei das Metallprofil (2) bzw. die Teilprofile (10, 20, 30) in koaxialer Zuordnung korrespondierende Durchgangsöffnungen (16, 26, 36) aufweisen.

9. Grundelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsöffnungen (16, 26, 36) als großflächige Aussparungen gestaltet sind.

10. Grundelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Leitungen (70, 71, 72), Anschlußelemente (75, 76) und dergleichen für Versorgungsmedien, wie z.B. Druckluft, Hydrauliköl, Wasser, Emulsionen, oder für eine Spannungsversorgung direkt eingegossen sind.