DE3930676A1 - Leichtmetall-balken-profil - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Leichtmetall-Balken- Profil gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Strebenprofile aus Leichtmetall und insbesondere aus Alu­ minium und Aluminium-Legierungen sind durch Verbesseung der Werkstofflegierungen und optimierte Strangpreßverfah­ ren kostengünstig herzustellen.

Sie bilden die Grundlage für flexible Montage-Systeme. Standardisierte und modular aufgebaute Mechanik-Grundele­ mente bieten nahezu unbegrenzte Anwendungsmöglichkeiten im Maschinenbau und auf anderen Gebieten. Der Anwender kann seine Einrichtungen für die individuelle Gestaltung nach eigenem Konzept erstellen. Maßgenaue Profilquer­ schnitte mit integrierten Funktionsebenen erhöhen den Nutzen durch universelle Kombinierbarkeit der Profile un­ tereinander und senken die Kosten gegenüber Schweißkon­ struktionen erheblich.

Ein Nachteil der bekannten Leichtmetall-Profile ist je­ doch die relativ geringe Festigkeit. Dies macht es erfor­ derlich, sehr großvolumig zu bauen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die an sich be­ kannten Leichtmetall-Profile dahingehend zu verbessern, daß den jeweiligen Bedürfnissen entsprechend die Tragfä­ higkeit - auch noch nachträglich - erhöht werden kann.

Die Lösung erfolgt mit Hilfe der Merkmale des Anspruchs 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unter­ ansprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungsfiguren beispielsweise erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung des Balken- Profils - bestehend aus zwei spiegelbildlich an­ geordneten Teilprofilen und einem Zwischenpro­ fil - mit Stützrohren aus Stahl,

Fig. 2 ein Balken-Profil gemäß Fig. 1, bei dem jedoch das Zwischenprofil nicht ein weiteres Stützrohr aufnimmt, sondern lediglich eine Querverstrebung aufweist,

Fig. 3 ein Teilprofil, das ohne spiegelbildliches Gegen­ stück genutzt wird und der Aufnahme eines Schlit­ tens einschließlich seiner Führungen dient sowie

Fig. 4 eine Detaildarstellung der Rastverbindung zwi­ schen den Teil- bzw. Zwischenprofilen.

Fig. 1 zeigt ein im wesentlichen rechteckförmiges Bal­ ken-Profil 10 aus Leichtmetall, insbesondere aus Alumi­ nium bzw. einer Aluminium-Legierung, mit Nuten 11 und 11a zur Aufnahme von an sich bekannten T-Verbindern so­ wie zusätzlichen Kanälen 12 und 12a zur Aufnahme von Ka­ beln o. ä.

Darüber hinaus sind zahlreiche kreiszylindrische, sich in Längsrichtung erstreckende Hohlräume 13, 14, 15 und 16 vorhanden. Die kreiszylindrischen Hohlräume 15 und 16 sind an ihrem Umfang in Längsrichtung angeschnitten. Durch diese Anordnung wird die eventuell erforderliche Nachbearbeitung der größeren kreiszylindrischen sich in Längsrichtung des Profils erstreckenden Hohlräume 17 er­ leichtert, indem so eine kurze Spanbildung sicherge­ stellt wird. Entsprechendes gilt übrigens auch für den mit Längsnuten 18 versehenen Hohlraum 13. Ein Hohlraum 16 dient der Aufnahme eines Zapfens 19 entsprechenden Durchmessers. Dieser Zapfen 19 dient der Schwenkbarkeit eines rohrschellenartigen Elements 20, mit dessen Hilfe ein im größeren Hohlraum 17 angeordnetes Stützrohr 21 ge­ haltert und fixiert wird. Im freien Ende des rohrschellen­ artigen Elements 20 befindet sich ein Gewinde, in das eine im Profil gehaltene bzw. gegengelagerte Schraube 22 eingreift, die das freie Ende justierbar hält.

Das Profil 10 ist aus zwei spiegelbildlich angeordneten Teilprofilen 23 aufgebaut. Beide können direkt - oder aber auch, wie in der Fig. 1 dargestellt, über ein Zwi­ schenprofil 24 - rastend miteinander verbunden werden. Zusätzlich können die so miteinander verbundenen Teile durch Kleben oder Vergießen untereinander fixiert wer­ den.

Das Zwischenprofil 24 kann mit zusätzlichen Stützflächen 25 zur Abstützung eines weiteren zentralen Stützrohres 26 versehen sein.

Wie in Fig. 2 dargestellt wird, kann das Zwischenprofil 24 aber auch mit einer der Versteifung dienenden Quer­ strebe 27 versehen sein, die ihrerseits ebenfalls mit längsverlaufenden Hohlräumen oder Kanälen versehen sein kann.

Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, können die Stützrohre 21 so gegenüber dem Balken-Profil 10 versetzt sein, daß inner­ halb der gleichen Endfläche des Balken-Profils 10 einige von ihnen zurücktreten und andere hervorspringen. Wird dabei eine bestimmte Systematik eingehalten, so kann si­ chergestellt werden, daß jedes hervortretende Stück ei­ nes Stützrohres 21 auf einen gegenüberliegenden Hohlraum 17 des Anschlußprofils trifft, bei dem das Stützrohr 21 zurücktritt. Auf diese Weise wird beim Zusammenfügen der Profile eine gute mechanische Überbrückung zwischen den einzelnen Anschlußprofilen gewährleistet.

In Fig. 3 ist ein Teilprofil 23 mit im wesentlichen U-förmigem Querschnitt dargestellt, dessen Hohlraum zur Aufnahme, Stützung und Führung eines Schlittens 28 dient. Dabei sind bestimmte Kanäle des Profils 23 mit im Querschnitt kreiszylindrischen Stiften bzw. Stangen 29 versehen, auf denen Führungsrollen 30 des Schlittens 28 geführt werden. Selbstverständlich können auch andere Schlittenführungen, beispielsweise reine Gleitführungen, zur Anwendung kommen.

Im übrigen gilt für das in der Fig. 3 dargestellte Teil­ profil 23 das bereits zuvor im Zusammenhang mit Fig. 1 Gesagte.

Fig. 4 zeigt Einzelheiten der Schnappverbindung zwischen den Teilprofilen 23 bzw. zwischen Teilprofilen 23 und dem Zwischenprofil 24. Beim Einschieben einer Nase 32 in eine Aufnahme 33 wird ein Vorsprung 34 wegen eines Höckers 35 auf der gegenüberliegenden Seite der Nase 32 nach Hindurchtreten durch die Aufnahmeöffnung zunächst nach links ausgelenkt, springt aber wieder in seine Aus­ gangslage zurück, sobald der Höcker 35 eine Rastnut 36 erreicht hat. Dabei entsteht dann ein in Längsrichtung des Profils verlaufender Hohlraum 37, der zum Zweck der endgültigen Fixierung der Verbindung vergossen werden kann.

Das so erhaltene Gesamtprofil erlaubt vielseitige Anwend­ barkeit bei gegenüber einem reinen Leichtmetall-Profil erheblich erhöhter Festigkeit, die aus den eingezogenen Stahlrohren 21 und 26 resultiert.

Darüber hinaus bringt bei reinen Leichtmetall-Profilen eine spanabhebende Nachbarbeitung häufig Probleme mit sich, da im Zuge einer solche Nachbearbeitung etwa noch vorhandene Spannungen aus dem vorangegangenen Fertigungs­ prozeß freigegeben werden und zu im einzelnen nicht vor­ aussehbaren nachträglichen Verformungen führen. Durch die bei der oben geschilderten Anordnung vorgesehenen Stützrohre 21, 26 wird dies vermieden. Die Stützrohre 21, 26 dienen auch während eines solchen Bearbeitungspro­ zesses als Stabilisierung.

Durch die zuvor beschriebene Überlappung der einzelnen Anschlußprofile mit Hilfe der versetzten Stützrohre 21, 26 ist eine durchgehend gute Tragfähigkeit des Balken- Profils 10 gegeben. Seine Abstützung kann daher frei ge­ wählt werden. Die bisher erforderliche Verlegung der Un­ terstützung des Balken-Profils an Punkten außerhalb des Anschlußbereichs der Balken-Profile 10 ist nicht mehr er­ forderlich. Damit ergibt sich eine größere Anpassungsfä­ higkeit an die jeweiligen individuellen Bedürfnisse.

Aus einer Vielzahl einzelner Profile kann auch ein Ge­ samtprofil derart aufgebaut werden, daß die vorhandenen Vorverformungen bzw. langwelligen Geradheitsfehler aus­ geglichen werden. Zu diesem Zweck werden Profile mit kon­ trären Vorverformungen bzw. Geradheitsfehlern zu derart miteinander verbunden, daß sich die vorerwähnten Fehler der einzelnen Profile beim neuen Gesamtprofil zumindest weitgehend aufheben.

Claims (15)

1. Leichtmetall-Balken-Profil zur Verwendung als Linear­ modul für Montage- und/oder Bewegungs-Systeme mit im we­ sentlichen rechteckförmigem Querschnitt, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in den ecknahen Bereichen des Querschnitts in Längsrichtung verlaufende kreiszylindrische Hohlräume (17) zur Aufnahme von kreiszylindrischen Stützrohren (21) aus Stahl oder anderen hochfesten Werkstoffen vor­ handen sind.

2. Profil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um ein solches aus Aluminium handelt.

3. Profil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß es sich um ein im wesentlichen hohles Profil (10) handelt.

4. Profil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß auf seiner äußeren Oberfläche ein oder mehrere Nuten (11) zur Aufnahme an sich bekannter T-Ver­ binder vorhanden sind.

5. Profil nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß im Inneren des Hohlprofils Nuten (11a) zur Aufnahme an sich bekannter T-Verbinder vorhanden sind.

6. Profil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zusätzliche in Längsrichtung verlaufen­ de kreiszylindrische Hohlräume (13, 14, 15, 16) vorhan­ den sind.

7. Profil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kreisprofil zumindest einiger Hohlräume (13, 14, 15, 16) über einen Teil seines Umfangs in Längsrichtung ange­ schnitten ist.

8. Profil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zusätzliche Kanäle (12, 12a) zur Auf­ nahme von Kabeln, Stütz- oder Führungselementen (29) vor­ handen sind.

9. Profil nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein der Halterung bzw. Fixierung die­ nendes rohrschellenartiges schwenkbares Element (20) mit seinem Dreh-Zapfen (19) entsprechenden Durchmessers in ein in Längsrichtung angeschnittenes Kreisprofil eines Hohlraums (16) eingreift.

10. Profil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des schwenkbaren rohrschellenartigen Ele­ ments (20) mit einer Schraube (22) gehaltert und somit justierbar ist.

11. Profil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß es aus zwei spiegelbildlich zueinander angeordneten und miteinander rastbaren Teilprofilen (23) besteht.

12. Profil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Teilprofilen (23) ein mit diesen rastbares Zwischenprofil (24) zur Vergrößerung der Höhe des Gesamtprofils angeordnet ist.

13. Teilprofil (23) nach Anspruch 11 mit im wesentlichen U-förmigem Querschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum des U zur Aufnahme einer Schlittenführung dient.

14. Profil nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastverbindung durch entsprechen­ de Formgebung nach dem Rastvorgang durch Vergießen fi­ xierbar ist.

15. Gesamtprofil, bestehend aus einer Mehrzahl einzelner Profile nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß es derart aus Profilen konträrer Vor­ verformung bzw. langwelliger Geradheitsfehler aufgebaut ist, daß sich Vorverformung bzw. Geradheitsfehler insge­ samt zumindest weitgehend aufheben.