DE19702673C2 - Vorrichtung für das Bearbeiten plattenförmiger Werkstücke - Google Patents
Vorrichtung für das Bearbeiten plattenförmiger WerkstückeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für das Bearbeiten plattenförmiger
Werkstücke entsprechend dem Oberbegriff des ersten Patentanspruches.
Die Vorrichtung ist überall dort anwendbar, wo große Platten, die mit einer
mittigen Öffnung versehen sind, an ihrer Ober- und an ihrer Unterseite
bearbeitet werden müssen. Unter großen Platten sollen Platten verstanden
werden, deren Abmessungen beispielsweise <10 m sein können. So sind
beispielsweise bei der Erstellung von mit Supraleitern bestückten Platten
Platten zu bearbeiten, die in Fusionsreaktoren eingesetzt werden, die die
Form des Buchstaben D aufweisen, deren Abmessungen über 10 m und
deren Gewicht über 22 t beträgt. Diese Platten müssen beidseitig
spanabhebend bearbeitet, gepreßt und geschweißt werden. Insgesamt
müssen im aufgeführten Fall 167,3 km Nuten hergestellt werden, was bei
zwei Bearbeitungsdurchläufen eine Länge von 334,6 km ergibt. Weiter
müssen diese Nuten nach der Bestückung mit einer Preß-Schweißung
verschlossen werden. Um eine Bearbeitung auf herkömmlichen Maschinen
zu realisieren, müßten kleinere Teile hergestellt werden, die weniger als 10 t
wiegen, deren Bearbeitung auf konventionellen Maschinen nur mit viel
Aufwand möglich ist. Nach der Bearbeitung auf diesen Maschinen müßten
die Teile zusammengeschweißt werden. Bei diesem Zusammenschweißen
kommt es zum Verformen der Einzelteile gegeneinander, so daß ein Richten
des Gesamtteiles, welches ausgesprochen aufwendig ist, erfolgen müßte.
Aus EP 0 747 165 A1 ist eine Vorrichtung zum Bearbeiten von
plattenförmigen Werkstücken bekannt, die ein den Arbeitsbereich
überspannendes Portal aufweist, das auf Fahrbahnen verfahrbar ist. Große
Platten mit Abmessungen <10 m sind damit beidseitig, allerdings nur mit
Problemen oder gar nicht, bearbeitbar.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zu entwickeln, mit der
es möglich ist, große Platten, die mit einer Öffnung versehen sind, universell
an ihrer Ober- und Unterseite schnell, hinreichend genau und wirtschaftlich
zu bearbeiten.
Diese Aufgabe wird duch eine Vorrichtung nach den Merkmalen des
Patentanspruches 1 gelöst.
Die Unteransprüche geben Merkmale für die vorteilhafte Ausgestaltung der
Erfindung wieder.
Die erfindungsgemäße Lösung sieht vor, daß die zu bearbeitende, mit einer
Öffnung versehene Platte auf eine dafür notwendige Anzahl von Spann- und
Stützelementen gelegt und eingespannt wird, wobei die Spann- und
Stützelemente die Platte entweder von ihrer Außen- oder von ihrer
Innenseite umfassen. Beidseitig der Platte, die auf den Spann- und
Stützelementen liegt und von diesen gehalten wird, befinden sich
Fahrbahnen, auf denen ein die Platte überspannendes Portal verfahren
kann. An einem, auf dem Portal verfahrenden Querwagen ist ein die Platte
umgreifender Bügel angeordnet, an dem Bearbeitungswerkzeuge
angeordnet sind, mit denen die Platte beidseitig und gleichzeitig bearbeitet
werden kann. Der die Platte umgreifende Bügel weist vorteilhafterweise eine
C-Form auf und ist jeweils gegenüber den Spann- und Stützelementen
angeordnet.
Das Portal, der Querwagen sowie die im Einsatz befindlichen Werkzeuge
sind vorteilhaft über eine NC-Steuerung zu steuern, wobei die Drehachse
des Bügels genau durch die obere und untere Werkzeugachse geht und
damit die Stellung des Bügels für die Bearbeitung von untergeordneter
Bedeutung ist. Damit ist es möglich, nur über zwei Ordinaten (z. B. x - y) das
gesamte Werkstück zu bearbeiten.
Vorteilhaft ist es, den Querwagen des Portales auf aufgesetzten Schienen
mit Zahnstangen zu verfahren. Damit ist gewährleistet, daß das eingreifende
Werkzeug mit größter Präzision arbeiten kann.
Weiterhin ist es vorteilhaft, auch das Portal mittels Regelmotor und
Zahnstangen auf der Fahrbahn zu verfahren.
Als Werkzeug zur Bearbeitung der genannten Platten sind Fräser,
Schweißpistolen oder Preßeinrichtungen denkbar. Mit ihnen können auf
großen Platten entsprechende Nuten eingefräst, Unebenheiten beseitigt und
erforderlichenfalls Teile angeschweißt werden.
Es können je nach Aufgabenstellung unterschiedliche Werkzeuge an Ober-
und Unterseite gleichzeitig im Einsatz sein, wobei ein unabhängiges
Bewegen der Werkzeuge auf einer begrenzten Fläche mittels
Haltekonstruktionen und geeigneter Antriebe möglich ist.
Vorteilhaft ist es, zur vertikalen Lageregelung der Bearbeitungswerkzeuge
zur Bearbeitungsfläche der Platte ein Wegemeßsystem anzuordnen. Damit
ist es möglich, Verformungen der zu bearbeitenden Platte auszugleichen
und das Werkzeug zielgenau einzusetzen.
Die Bearbeitung erfolgt dann in der Weise, daß die zu bearbeitende Platte
mit einem Kran in den vorbereiteten Auflagesattel der Stützelemente
abgelegt und mit den Spannelementen verspannt wird. Danach wird mittels
Fahrbahnen das Portal mit dem Querwagen über die Platte verfahren und
mittels Verlängerungsteil der die Platte umfassende Bügel gegenüber den
Spannelementen an die Platte eingefahren. Gefederte Andrückrollen werden
angestellt, um die Höhenabtastung zu aktivieren. Aus Stabilitätsgründen hat
es sich als vorteilhaft erwiesen, zunächst die Bearbeitung von der Innenseite
der Platte aus vorzunehmen und nach Beendigung dieser Arbeiten die
Stützelemente so anzuordnen, daß eine Bearbeitung von der Außenseite der
Platte her erfolgen kann. Der C-förmige Bügel wird dann in analoger Weise
an die Platte herangefahren.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, daß das universelle
Bearbeiten von großen, mit einer Öffnung versehenen Platten an ihrer Ober-
und Unterseite wirtschaftlich und genau erfolgen kann, ohne daß die Platten
in Einzelteilen bearbeitet und danach zusammengefügt werden müssen,
wobei auch auf das aufwendige Wenden der Plattenteile in herkömmlichen
Bearbeitungsanlagen entfällt.
Im folgenden wird die erfindungsgemäße Vorrichtung an 8 Figuren und
einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Die Figuren zeigen:
Fig. 1 isometrische Darstellung der Gesamtanordnung der erfinderischen
Bearbeitungsanlage
Fig. 2 Detailausschnitt des Querschnittes der erfindungsgemäßen Anlage
Fig. 3 detailisometrischer Auszug der Bearbeitungseinrichtung mit Platte
Fig. 4 Draufsicht der erfindungsgemäßen Anlage
Fig. 5 Ansicht der Höhenauflage der erfindungsgemäßen Anlage
Fig. 6 Längsschnitt durch das Portal mit auf den Spann- und
Stützelementen liegender, zu bearbeitender Platte
Fig. 7 Detailauszug der Anbauten der Preß- und Schweißanlagen
Fig. 8 Detailauszug der erfindungsgemäßen Anlage aus
Vertikalbearbeitungsmaschine
Für das Erstellen von mit Supraleitern ausgestalteten Platten 29 für einen
Fusionsreaktor wurden diese mittels Kran auf Spann- und Stützelementen
30 abgelegt (Fig. 1).
Auf parallel auf dem Boden aufgebauten Fahrbahnen 1 mit angebauten
Zahnstangen 2 wird über einen Regelmotor 3 und kugelgelagerte
Gleitelemente 4 ein Portal 5 bewegt. Auf das Portal 5, bestehend aus den
Stützen 6, den Brückenträgern 7, den Verbindungsteilen 8, den aufgesetzten
Schienen 9 und der angebauten Zahnstange 10, wird ein Querwagen 11
aufgesetzt.
Der Querwagen 11 (Fig. 2) besteht aus der Wagenkonstruktion 12 mit
angebauten kugelgelagerten Gleitelementen 13, dem Regelmotor 14, den im
Querwagen 11 eingesetzten, auf einem Drehlager 15 lagernden Drehteil 16
mit Antrieb und dem außermittig angebauten Verlängerungsteil 17 für den
mit Verbindungsmittel 18 angebauten C-Bügel 19.
Am Verlängerungsteil 17 und am C-Bügel 19 werden im dargestellten Fall
eine obere Bearbeitungseinrichtung 20 und eine unter
Bearbeitungseinrichtung 21 angebaut. Jede Bearbeitungseinrichtung besteht
aus dem vertikalen Schlitten 22, dem regelbaren Zustellmotor 23, der
motorisch angetriebenen Fräseinheit 24, den Bearbeitungswerkzeugen 25,
der Höhenabtastung 26 sowie den gefederten, zur Schwingungsdämpfung
angeordneten Andrückrollen 27.
Die Bewegungen der Bearbeitungsanlage werden über eine NC-Steuerung
durchgeführt, wobei für die Herstellung, z. B. von Nuten, die vertikale
Drehachse genau durch die obere und untere Fräserachse 28 verläuft.
Durch diese Anordnung ist es möglich, bei gleichzeitiger Bearbeitung auf der
Ober- und Unterseite Nuten in die dargestellte Platte 29 über zwei
Freiheitsgrade zu fräsen. Der C-Bügel 19 wird über die Steuerung
rechtwinklig zum Werkstückquerschnitt gestellt.
Zur Schaffung eines Freiraumes werden unter der Platte 29 Spann- und
Stützelemente 30 einseitig angeordnet.
Die Spann- und Stützelemente 30 bestehen aus einer Bodenplatte 31, einer
Stütze 32 mit Aussteifungen 33, der Werkstückgreifeinrichtung 34 mit dem
Auflagesattel 35 und dem z. B. hydraulisch betätigten Spannelement 36.
Nach dem Bearbeiten der Platteninnenseite werden die Stützelemente 30
nach innen versetzt und das Verlängerungsteil 17 mit dem angebauten C-
Bügel 19 nach außen gedreht.
Zur Erhöhung der Stabilität können bei der Bearbeitung weitere
Stützelemente 30 an der gegenüberliegenden Seite angebracht werden, die
jedoch bei der C-Bügel-Durchfahrt entfernt werden müssen.
Zu einer weiteren Variante wird die Maschine durch Abbau des C-Bügels 19
als Portalfräsmaschine eingerichtet (Fig. 8). Das erlaubt es, die gesamte
Oberfläche zu überarbeiten.
Bei einer Verwendung der Bearbeitungsanlage als Preß- und
Schweißanlage wird die Anlage umgerüstet. Anstelle der oberen
Bearbeitungseinrichtung 20 und der unteren Bearbeitungseinrichtung 21 wird
ein hydraulisch betätigtes Preßsystem 37, bestehend aus einer oberen
Preßrolle 38 mit Lagerblock 39 und hydraulischem Zylinder 40 an dem
Verlängerungsteil 17 und einer unteren Gegendruckrolle 41 mit Lagerblock
42 an dem C-Bügel 19 angebaut. Des weiteren werden
Doppelschweißpistolen 43 über Haltekonstruktionen 44 und Kreuzschlitten
45 an das Verlängerungsteil 17 angebaut.
Die Bearbeitung der Platte 29 erfolgt nach Auflage in den vorbereiteten
Auflagesattel 35 der Stützelemente 30 und nach Verspannen mit dem
Spannelement 36 in der Weise, daß über die Fahrbahnen 1 das Portal 5 und
über die Fahrbahn 10 auf dem Portal der Querwagen 11 mit dem
angebrachten Verlängerungsteil 17 und dem C-Bügel 19 von den z. B.
Innenseiten 46 in die Platte 29 eingefahren werden. Die gefederten
Andrückrollen 27 werden angestellt und die Höhenabtastung 26 aktiviert.
Die Bearbeitung mit den Bearbeitungsanlagen 20 und 21 kann beginnen,
wobei aus Stabilitätsgründen zunächst eine Bearbeitung von der Innenseite
46 aus erfolgt.
Nach der Fertigstellung des inneren Bereiches werden die Spann- und
Stützelemente 30 von der Außenseite zur Innenseite umgesetzt. Die
Bearbeitung der Außenseite kann nun erfolgen.
1
Fahrbahn
2
Zahnstangen
3
Regelmotor
4
kugelgelagertes Gleitelement
5
Portal
6
Stützen des Portals
7
Brückenträger
8
Verbindungsteil
9
aufgesetzte Schienen
10
Zahnstangen der aufgesetzten Schienen
11
Querwagen
12
Wagenkonstruktion
13
kugelgelagertes Gleitelement der Wagenkonstruktion
14
Regelmotor der Wagenkonstruktion
15
Drehlager
16
Drehteil
17
Verlängerungsteil
18
Verbindungsmittel
19
Bügel (C-förmig)
20
obere Bearbeitungseinrichtung
21
untere Bearbeitungseinrichtung
22
vertikaler Schlitten
23
regelbarer Zustellmotor
24
motorisch angetriebene Fräseinheit
25
Bearbeitungswerkzeug
26
Höhenabtastung
27
Andruckrollen
28
Fräserachse
29
Platte
30
Spann- und Stützelement
31
Bodenplatte von
30
32
Stütze von
30
33
Aussteifung von
30
34
Werkzeuggreifeinrichtung von
30
35
Auflagesattel von
30
36
hydraulisch befestigbares Spannelement von
30
37
hydraulisch betätigtes Preßsystem
38
Preßrolle
39
Lagerbock
40
hydraulischer Zylinder an
17
41
Gegendruckrolle
42
Lagerblock am C-Bügel
43
Doppelschweißpistole
44
Haltekonstruktion
45
Kreuzschlitten
46
Innenseite der Platte
Claims (7)
1. Vorrichtung zum Bearbeiten von plattenförmigen Werkstücken, die ein
den Arbeitsbereich überspannendes Portal aufweisen, das auf
Fahrbahnen verfahrbar ist, gekennzeichnet durch
- 1. Spann- und Stützelemente (30) zur Schaffung eines Freiraumes unter der mit einer Öffnung versehenen Platte (29),
- 2. einen Querwagen (11) des Portals (5), an dem ein die Platte (29) umgreifender Bügel (19) mit Bearbeitungswerkzeugen (25, 38, 43) oberhalb und unterhalb der Platte (29) angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß
die Stütz- und Spannelemente (30) die Platte (29) auf der dem Bügel
(19) gegenüberliegenden Seite umgreifen.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2
dadurch gekennzeichnet, daß
der Querwagen (11) des Portals (5) auf aufgesetzten Schienen (9) mit
Zahnstangen (10) auf den Gruppenträgern (7) des Portals (5)
verfahrbar ist.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3
dadurch gekennzeichnet, daß
das Portal (5) mittels Regelmotor (3) und Zahnstangen (2) an der
Fahrbahn (1) verfahrbar ist.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4
dadurch gekennzeichnet, daß
als Bearbeitungswerkzeuge Fräser (25), Preßeinrichtungen (38)
oder/und Schweißpistolen (43) angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5
dadurch gekennzeichnet, daß
gleichzeitig unterschiedliche Bearbeitungswerkzeuge (25, 38, 43) im
Eingriff sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6
dadurch gekennzeichnet, daß
zur vertikalen Lageregelung der Bearbeitungswerkzeuge (25, 38, 43)
zur Bearbeitungsfläche der Platte (5) ein Wegemeßsystem angeordnet
ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997102673 DE19702673C2 (de) | 1997-01-25 | 1997-01-25 | Vorrichtung für das Bearbeiten plattenförmiger Werkstücke |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997102673 DE19702673C2 (de) | 1997-01-25 | 1997-01-25 | Vorrichtung für das Bearbeiten plattenförmiger Werkstücke |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19702673A1 DE19702673A1 (de) | 1998-07-30 |
DE19702673C2 true DE19702673C2 (de) | 1999-11-04 |
Family
ID=7818350
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1997102673 Expired - Lifetime DE19702673C2 (de) | 1997-01-25 | 1997-01-25 | Vorrichtung für das Bearbeiten plattenförmiger Werkstücke |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19702673C2 (de) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014009503B3 (de) * | 2014-06-26 | 2015-10-29 | Festo Ag & Co. Kg | Positioniereinrichtung und Bearbeitungssystem mit einer Positioniereinrichtung |
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0747165A1 (de) * | 1995-06-07 | 1996-12-11 | BIESSE S.p.A. | Mehrsparige Werkzeugmaschine zur Bearbeitung von Platten |
-
1997
- 1997-01-25 DE DE1997102673 patent/DE19702673C2/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0747165A1 (de) * | 1995-06-07 | 1996-12-11 | BIESSE S.p.A. | Mehrsparige Werkzeugmaschine zur Bearbeitung von Platten |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
DE-Z.: Maschine + Werkzeug, 26, 1985, S. 79, 82 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE19702673A1 (de) | 1998-07-30 |
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Legal Events
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: BABCOCK NOELL NUCLEAR GMBH, 97080 WUERZBURG, DE |
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8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: BACOCK NOELL GMBH, 97080 WUERZBURG, DE |
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8330 | Complete renunciation |