MASCHINENGESTELL FüR EINE WERKZEUGMASCHINE MIT EINEM IN EINEM AUFNAHMERAUM ANGEORDNETEN SCHALTSCHRANK

Die Erfindung betrifft ein Maschinengestell für eine Werkzeugmaschine.

Zum Betrieb einer Werkzeugmaschine erforderliche elektrische und elektronische Komponenten sind in einem Schaltschrank angeordnet. Der Schaltschrank ist neben dem Maschinengestell der Werkzeugmaschine positioniert. Von dem Schaltschrank sind Steuer- und Versorgungsleitungen zu den Antrieben geführt. Obwohl Maschinengestelle von Werkzeugmaschinen bereits heute kompakt gebaut sind, besteht auf Kundenseite ein ständiger Wunsch, die Stellfläche dieser Maschinengestelle und damit der Werkzeugmaschinen weiter zu verringern.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Maschinengestell für eine Werkzeugmaschine derart weiterzubilden, dass die Stellfläche der Werkzeugmaschine reduziert wird.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass die Stellfläche einer Werkzeugmaschine reduziert wird, wenn der Schaltschrank in das Maschinengestell integriert ist. Durch die Ausbildung des Ständers mit Seitenstützen, einer Horizontalwand und einer Vertikalwand, wird an dem Maschinengestell ein Aufnahmeraum ausgebildet, in dem der Schaltschrank teilweise angeordnet ist und so teilweise in den Ständer eingelassen ist. Aufgrund der Ausbildung des Ständers wird die Stabilität des Maschinengestells nicht beeinträchtigt. Die Horizontalwand und die Vertikalwand begrenzen den Aufnahmeraum lediglich zu dem Untergestell und dem Arbeitsraum hin, so dass der Aufnahmeraum zur Montage des Schaltschrankes leicht zugänglich ist.

Eine Montageausnehmung nach Anspruch 2 ermöglicht ein einfaches und bündiges Befestigen des Ständers an dem Untergestell. Vorteilhafterweise sind in dem Montagebund Bohrungen zum Durchführen von Befestigungsmitteln ausgebildet. Durch die Montageausnehmung kann die Stell- fläche des Maschinengestells somit optimiert werden.

Durch eine Aufnahmeausnehmung nach Anspruch 3 wird eine Vergrößerung des Aufnahmeraums bei gleichbleibender Stabilität des Maschinengestells erzielt. Die Aufnahmeausnehmung ermöglicht gleichzeitig eine Ma- terialeinsparung.

Eine Ausbildung des Schaltschrankes nach Anspruch 4 ermöglicht eine optimale Nutzung des Aufnahmeraums, wobei gleichzeitig die Standfestigkeit des Schaltschrankes auf der Horizontalwand gewährleistet ist.

Durch eine Ausbildung des Schaltschrankes nach Anspruch 5 wird eine effiziente Wärmeabfuhr aus dem Schaltschrank gewährleistet. Gleichzeitig wird der Wärmeübergang von dem Schaltschrank zu dem Ständer minimiert.

Eine Luftzirkulationseinrichtung nach Anspruch 6 verbessert die Wärmeabfuhr aus dem Schaltschrank. Die Luftzirkulationseinrichtung bewirkt eine Luftströmung durch eine Luftzirkulationsöffnung in den Schaltschrank hinein und durch eine weitere Luftzirkulationsöffnung wieder aus dem Schaltschrank hinaus. Vorzugsweise befinden sich die Luftzirkulationsöffnungen in Endbereichen der mindestens einen Schaltschranktür, so dass die Luft den gesamten Schaltschrank durchströmt. Der Wärmeübergang von dem Schaltschrank zu dem Ständer wird auf diese Weise weiter reduziert.

Ein Schaltschrankabschnitt nach Anspruch 7 ermöglicht eine Vergrößerung des Schaltschrankes bei gleichbleibender Stellfläche des Maschinengestells.

Eine Ausbildung des Schaltschrankabschnittes nach Anspruch 8 ermöglicht ein einfaches Zu- und Abfuhren von Steuer- und Versorgungsleitungen. Insbesondere ist die Abdichtung der mindestens einen Leitungszufuhröffnung einfach.

Eine Anordnung des Schaltschrankes nach Anspruch 9 ermöglicht ein öffnen der mindestens einen Schaltschranktüre mit einem öffnungswinkel von mehr als 135°.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Maschinengestells für eine

Werkzeugmaschine mit einem integrierten Schaltschrank,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Maschinengestells in Fig. 1 ohne den Schaltschrank,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des Schaltschrankes in Fig. 1, und

Fig.4 einen Querschnitt durch den Schaltschrank entlang der Schnittlinie IV - IV in Fig. 3.

Ein Maschinengestell 1 für eine Werkzeugmaschine weist ein Untergestell 2, einen auf dem Untergestell 2 angeordneten Ständer 3 und einen Schaltschrank 4 auf. Das Maschinengestell 1 dient als Bauteil für eine Werkzeugmaschine, beispielsweise eine Vertikal-Fräs- und/oder Vertikal-Bohr- Maschine.

Das Untergestell 2 ist aus zwei in einer horizontalen x-Richtung beabstandet angeordneten Trägern 5 gebildet, die sich in einer horizontalen z- Richtung parallel zueinander erstrecken. Zwischen den Trägern 5 ist ein Werkstück- Träger-Bett 6 angeordnet, das fest mit den Trägern 5 verbunden ist. Das Untergestell 2 ist auf einer Fundamentplatte 7 abgestützt.

Zur Befestigung auf der Fundamentplatte 7 weisen die Träger 5 an einer dem Werkstück-Träger-Bett 6 abgewandten Seite Befestigungsausneh- mungen 8 auf, so dass die Träger 5 Befestigungsstege 9 ausbilden. Die Befestigungsstege 9 weisen jeweils eine Befestigungsbohrung 10 auf, durch die Befestigungsmittel geführt sind, die in der Fundamentplatte 7 verankert sind. Zur weiteren Befestigung des Untergestells 2 weist das Werkstück- Träger-Bett 6 entlang der z-Richtung vorspringende Befestigungsplatten 11 mit weiteren Befestigungsbohrungen 12 auf. Die Befestigungsplatten 11 sind entlang der z-Richtung gegenüber den Trägern 5 zurückgesetzt. Durch die Befestigungsbohrungen 12 sind Befestigungsmittel geführt, die in der Fundamentplatte 7 verankert sind. An einer der Fundamentplatte 7 abgewandten Seite weisen die Träger 5 jeweils einen Anschlag 13 für den Stän- der 3 auf.

Der Ständer 3 umfasst zwei Seitenstützen 14, die im Querschnitt L-fόrmig ausgebildet sind. Die Seitenstützen 14 sind jeweils auf einem der Träger 5 befestigt, wobei sich ein vertikaler Stützenabschnitt 15 in einer vertikalen

y-Richtung und ein horizontaler Stützenabschnitt 16 in der z-Richtung erstreckt. Der jeweilige horizontale Stützenabschnitt 16 ist an einem dem Untergestell 2 zugewandten Ende des zugehörigen vertikalen Stützenabschnitts 15 angeformt und liegt gegen den Anschlag 13 des jeweiligen Trä- gers 5 an.

Die Seitenstützen 14 sind einteilig mit einer unteren Horizontalwand 17 und einer Vertikalwand 18 verbunden. Die untere Horizontalwand 17 ist plattenförmig ausgebildet und erstreckt sich in der x- und der z-Richtung zwischen den Seitenstützen 14. Die untere Horizontalwand 17 verläuft relativ zu den Seitenstützen 14 in der y-Richtung auf einer Höhe H, die im Wesentlichen einer Dicke D der horizontalen Stützenabschnitte 16 in der y- Richtung entspricht.

Die Vertikalwand 18 ist an einer einem Arbeitsraum 19 zugewandten Seite der Seitenstützen 14 auf den horizontalen Stützenabschnitten 16 angeordnet. Die Vertikalwand 18 ist plattenförmig ausgebildet und erstreckt sich in der x- und der y-Richtung zwischen den vertikalen Stützenabschnitten 15 und ragt entlang der x-Richtung über diese hinaus. Die Vertikal wand 18 weist an einer dem Arbeitsraum 19 abgewandten Seite eine Aufnahmeaus- nehmung 20 auf, die ausgehend von der Horizontalwand 17 in der y- Richtung zwischen den Seitenstützen 14 verläuft. Die Aufnahmausneh- mung 20 bildet in der Vertikalwand 18 einen Abschlusssteg 21 aus. Die Vertikalwand 18 schließt in der y-Richtung bündig mit den Seitenstützen 14 ab.

Die Aufnahmeausnehmung 20 ist Teil eines Aufnahmeraums 22, der entlang der x-Richtung durch die vertikalen Stützenabschnitte 15 der Seitenstützen 14, entlang der y-Richtung zu dem Untergestell 2 hin durch die Ho-

rizontalwand 17 und entlang der z-Richtung zu dem Arbeitsraum 19 hin durch die Vertikalwand 18 begrenzt ist.

Zum bündigen Befestigen der Seitenstützen 14 an dem Untergestell 2 wei- sen die Seitenstützen 14 Montageausnehmungen 23 auf. Die Montageaus- nehmungen 23 bilden zu den Trägern 5 hin jeweils einen Montagebund 24 aus, der gegen den jeweiligen Träger 5 anliegt. Jeder Montagebund 24 verläuft bündig mit dem zugehörigen Träger 5 und weist mehrere Bohrungen 25 auf. Durch die Bohrungen 25 sind Befestigungsmittel geführt, die die Seitenstützen 14 an dem Untergestell 2 befestigen.

In dem Aufnahmeraum 22 ist der Schaltschrank 4 teilweise angeordnet. Der Schaltschrank 4 ist im Querschnitt L-förmig ausgebildet. Ein unterer Schaltschrankabschnitt 26 ist vollständig in dem Aufnahmeraum 22 ange- ordnet und erstreckt sich zwischen der Horizontalwand 17 und dem Abschlusssteg 21 in die Aufnahmeausnehmung 20 hinein. Ein oberer Schaltschrankabschnitt 27 ragt in der y-Richtung über die Seitenstützen 14 hinaus. Entlang der x-Richtung ist der Schaltschrank 4 beabstandet von den Seitenstützen 14 angeordnet. Zur Befestigung des Schaltschrankes 4 sind an Seitenwänden 28 im Bereich des unteren Schaltschrankabschnittes 26 Winkelbleche 29 befestigt, die stirnseitig bündig mit den Seitenwänden 28 verlaufen und mit den vertikalen Stützenabschnitten 15 verschraubt sind.

In dem hinausragenden oberen Schaltschrankabschnitt 27 weist der Schalt- schrank 4 Leitungszuführöffnungen 30 auf, die in den Seitenwänden 28 und in einer oberen Abschlusswand 31 angeordnet sind. An einer der Vertikalwand 18 abgewandten Seite weist der Schaltschrank 4 Schaltschranktüren 32 auf, die schwenkbar mit den Seitenwänden 28 verbunden sind. In jeder der Schaltschranktüren 32 sind zwei Luftzirkulationsöffnungen 33

ausgebildet, die entlang der y-Richtung beabstandet voneinander angeordnet sind. Die Luftzirkulationsöffnungen 33 sind jeweils in einem der Horizontalwand 17 zugewandten und einem der oberen Abschlusswand 31 zugewandten Endbereich der Schaltschranktüren 32 ausgebildet.

Innerhalb des Schaltschrankes 4 ist im Bereich des unteren Schaltschrankabschnittes 26 eine in x-Richtung und y-Richtung verlaufende Halteplatte 34 angeordnet, die an den Seitenwänden 28 befestigt ist. An einer den Schaltschranktüren 32 zugewandten Seite sind zu kühlende elektrische Bauteile 35, wie beispielsweise elektrische Antriebe oder Leistungshalbleiter, an der Halteplatte 34 befestigt. An einer den Schaltschranktüren 32 abgewandten Seite ist eine Luftzirkulationseinrichtung 36, die als Lüfterrad ausgebildet ist, an der Halteplatte 34 befestigt.

An einer dem Arbeitsraum 19 zugewandten Seite der Vertikalwand 18 sind entlang der x-Richtung verlaufende x-Führungsschienen 37 zum Führen eines x-Schlittens angebracht. Weiterhin sind auf dem Werkstück- Träger- Bett 6 entlang der z-Richtung verlaufende z-Führungsschienen 38 zum Führen eines z-Schlittens angeordnet.

Die Montage und Funktionsweise des Maschinengestells 1 ist wie folgt:

Der Ständer 3 wird auf dem Untergestell 2 angeordnet, so dass die horizontalen Stützenabschnitte 16 gegen den Anschlag 13 anliegen. Die Seiten- stützen 14 sind dabei bündig mit den Trägern 5 des Untergestells 2. Ausgehend von den Montageausnehmungen 23 werden Befestigungsmittel durch die Bohrungen 25 des jeweiligen Montagebunds 24 geführt und in den Trägern 5 befestigt.

Der Schaltschrank 4 wird zwischen den Seitenstützen 14 auf der Horizontalwand 17 angeordnet, wobei der untere Schaltschrankabschnitt 26 in die Aufnahmeausnehmung 20 eingeführt wird und den Aufnahmeraum 22 im Wesentlichen ausfüllt. Der Schaltschrank 4 wird mittels der Winkelbleche 29 an den vertikalen Stützenabschnitten 15 verschraubt. Dadurch, dass die Winkelbleche 29 stirnseitig bündig zu den Seitenwänden 28 angeordnet und die Seitenwände 28 von den Seitenstützen 14 beabstandet sind, können die Schaltschranktüren 32 über einen öffnungswinkel von annähernd 180° verschwenkt werden.

Durch die Leitungszuführöffnungen 30 werden Steuer- und Versorgungsleitungen in den Schaltschrank 4 hinein- und aus diesem herausgeführt. Das Abdichten der Leitungszuführöffnungen 30 erfolgt mit handelsüblichen Dichtungsmitteln.

Mittels der Luftzirkulationseinrichtung 36 wird eine Luftströmung 39 erzeugt, die in Fig. 4 durch die Pfeile angedeutet ist. Die Luft strömt durch die Luftzirkulationsöffnungen 33, die in dem der Horizontalwand 17 zugewandten Endbereich der Schaltschranktüren 32 ausgebildet sind, in den Schaltschrank 4. Anschließend strömt die Luft an den elektrischen Bauteilen 35 vorbei zu der Luftzirkulationseinrichtung 36 und von dort durch den oberen Schaltschrankabschnitt 27 zu den Luftzirkulationsöffnungen 33, die in dem der oberen Abschlusswand 31 zugewandten Endbereich der Schaltschranktüren 32 ausgebildet sind. Die Luft strömt somit durch den gesam- ten Schaltschrank 4, wobei die von den elektrischen Bauteilen 35 abgegebene Wärme aus dem Schaltschrank 4 abgeführt wird. Der Wärmeübergang zwischen dem Schaltschrank 4 und dem Ständer 3 wird durch die Wärmeabfuhr reduziert.