型材承载件、承载件结构以及它们的制造方法技术

一种型材承载件包括金属的底部型材和使底部型材加强的纤维加强型塑料的加强件。所述加强件和所述底部型材借助于至少一个壁侧形状锁定元件彼此连接，所述至少一个壁侧形状锁定元件设置在所述底部型材的型材壁上且沿着所述型材壁的横向方向延伸，所述至少一个壁侧形状锁定元件和所述加强件在所述型材壁的横向方向上彼此接合，从而所述加强件和所述底部型材形成与所述型材壁有效平行的形状锁定连接。上述类型的型材承载件被设置作为机床的承载件结构、尤其是用于机床的移动单元的引导装置，所述移动单元可沿着引导装置的纵向方向移动。用于制造所述型材承载件的上述方法是用于制造承载件结构的方法的一部分。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种型材承载件包括金属的底部型材和使底部型材加强的纤维加强型塑料的加强件。所述加强件和所述底部型材借助于至少一个壁侧形状锁定元件彼此连接，所述至少一个壁侧形状锁定元件设置在所述底部型材的型材壁上且沿着所述型材壁的横向方向延伸，所述至少一个壁侧形状锁定元件和所述加强件在所述型材壁的横向方向上彼此接合，从而所述加强件和所述底部型材形成与所述型材壁有效平行的形状锁定连接。上述类型的型材承载件被设置作为机床的承载件结构、尤其是用于机床的移动单元的引导装置，所述移动单元可沿着引导装置的纵向方向移动。用于制造所述型材承载件的上述方法是用于制造承载件结构的方法的一部分。【专利说明】
本专利技术涉及一种包括金属底部型材和使底部型材加强的纤维加强型塑料加强件，所述加强件和所述底部型材彼此连接在所述底部型材的型材壁上。本专利技术还涉及一种机床的承载件结构，尤其涉及用于机床的移动单元的引导装置，所述承载件结构具有沿着所述承载件结构(尤其是引导装置)的纵向方向延伸的承载式底部结构，并具有上述类型的型材承载件，所述型材承载件连接至所述承载式底部结构，并且也沿着所述承载件结构(尤其是引导装置)的纵向方向延伸，且所述型材承载件加固加强所述承载式底部结构。本专利技术还涉及一种用于制造上述类型的型材承载件和承载件结构的方法。
技术介绍
引言中所述类型的型材承载件意图作为混合式半制成产品，优选用于以下用途:将承载式结构的最高水平的刚度与尽可能低的固有质量结合。DElO 2008 013 203A1公开了通常类型的型材承载件和用于制造它的通常类型的方法。具有被构造成中空型材的金属底部型材并具有纤维/塑料化合物式加强层的型材承载件在现有技术中用于制造建筑机械、尤其是起重机的延伸臂。金属底部型材具有多边形闭合横截面。底部型材的型材壁的彼此相对的壁部分在其内侧处分别设有加强层。为了在加强层与底部型材的型材壁之间形成连接(所述连接对于加强层的加强效果而言必不可少)，加强层借助于其塑料部分粘附地结合至型材壁的相应的壁部分。为了提高加强层到型材壁的粘附结合性，在形成加强层的纤维/塑料化合物被施加之前对型材壁的相应的壁部分进行预处理，例如脱脂和喷砂。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供:具有耐久的刚度的型材承载件；机床的借助于这种型材承载件加强的承载件结构，所述型材承载件尤其是用于机床的移动单元的相应的引导装置；和用于制造上述类型的型材承载件和承载件结构的方法。根据本专利技术，该目的通过如权利要求1所述的型材承载件、如权利要求14所述的承载件结构(尤其是引导装置)以及如权利要求9和15所述的制造方法来实现。在本专利技术的情况下，形成了形状锁定连接，所述形状锁定连接在底部型材与设置用于加强底部型材的加强件之间与型材承载件的金属的底部型材的型材壁有效平行(effective parallel)。为此，型材壁上的至少一个形状锁定元件和加强件在型材壁的横向方向上形成接合。与现有技术中通过将底部型材的型材壁喷砂所产生的不均匀情况相反，根据本专利技术的形状锁定元件具有宏观性质。除了形状锁定连接之外，其他类型的连接(例如粘附结合连接)也可设置在底部型材与加强件之间。在形成到加强件的连接之前，可将底部型材的型材壁化学地和/或物理地预处理。可尤其考虑蚀刻型材壁、向型材壁施加底漆或通过喷砂或喷射玻璃珠来使型材壁粗化。根据本专利技术的形状锁定连接永久地防止底部型材和加强件的平行于型材壁指向的相对移动，因此保证了加强件能够永久地实施与其相关的加强效果。除此之外，根据本专利技术的型材承载件的固有质量由于混合结构和与此相关的纤维加强型塑料的使用而变得相对较低。与仅由纤维加强型塑料构成的结构相比，根据本专利技术的型材承载件具有相当大的成本优势。底部型材和加强件之间的形状锁定连接、以及根据本专利技术的型材承载件的加强件的加强效果尤其在型材承载件(在型材承载件的制造过程中或随后的使用过程中)经受加工操作(例如热处理操作)时被保持，所述处理操作可能影响底部型材和加强件的传统(粘附)连接。根据本专利技术，型材承载件的永久刚度和与此同时的低固有质量有益地被根据本专利技术的承载件结构(尤其是根据本专利技术的用于机床的移动单元的引导装置)所使用。这种承载件结构通常需要足够的刚度。所述类型的引导装置恰好具有足以能够以精确的方式引导相关的移动单元的刚度。同时，引导装置的承载件结构的固有质量必须尽可能低。当上面引导有移动单元的引导装置自行移动时(例如与机床的门承载件(portal carrier) —起的情况)，尤其需要高水平的刚度和与此同时的低固有质量。为了制造根据本专利技术的承载件结构，所述承载件结构的承载式底部结构(其通常以轻重量方式被构造)和根据本专利技术的型材承载件(其在该情况下被用作半制成产品)通过激光焊接彼此连接。根据本专利技术的型材承载件永久地加固承载式底部结构，而不过度地增加其固有质量。由于选择性地和空间极为受限地引入热量到意图彼此连接的构件中，因此，激光焊接尤其适合于加工根据本专利技术的型材承载件，所述型材承载件由于它的塑料含量而具有某种程度的热敏感性。另外，激光焊接加工保证了型材承载件到承载件结构的底部结构的有效推入连接。如果待加强的底部结构的长度相当长，就可有益地从多个型材部分来构造用于加强底部结构的型材承载件的底部型材，所述多个型材部分优选彼此焊接起来。一体的加强件可在底部型材的整个长度上延伸。如权利要求1所述的根据本专利技术的型材承载件的特定实施例和如权利要求14所述的根据本专利技术的承载件结构将通过从属权利要求2-8被理解。根据本专利技术，用于形成加强件和底部型材的形状锁定连接的形状锁定元件可根据本专利技术不同地被构造。在本专利技术的一个优选实施例中，可将至少一个壁侧形状锁定元件构造成从型材壁向着加强件突出的形状锁定突出部(权利要求2)。替代性地或附加地，可将至少一个壁侧形状锁定元件在型材壁上构造成在向着加强件的方向上敞开的形状锁定接收件(权利要求3)。出于多种原因，使至少一个壁侧形状锁定元件形成在底部型材的型材壁中是有益的。这种形状锁定元件可尤其借助于简单的形成过程来制造，并形成随后固定地连接至余下的型材壁的一体底部型材构件(权利要求4)。在本专利技术的另一优选实施例中，至少一个壁侧形状锁定元件连接至底部型材的型材壁和/或支撑在底部型材的型材壁上(权利要求5)。例如，至少一个壁侧形状锁定元件可焊接到或通过螺纹连接到底部型材的型材壁上。加强件和底部型材的一种特别有效的形状锁定连接在如权利要求6所述的根据本专利技术的型材承载件上形成。在本专利技术的该实施例的情况下，加强件和底部型材的与型材壁有效平行的形状锁定连接形成在底部型材的型材壁的多个(优选所有)壁部分上，所述壁部分相对于彼此成一角度地延伸。根据本专利技术，特别刚性的型材承载件以及特别适合于加强承载件结构和引导装置的型材承载件在权利要求7和8中描述。根据权利要求7，根据本专利技术的型材承载件的底部型材被构造成U-形型材，所述U-形型材具有相对于彼此成一角度地延伸的三个壁部分。在至少两个壁部分上(优选在两个型材腿部上和在将所述两个型材腿部彼此连接的型材底部上)，U-形型材分别以形状锁定的方式借助于至少一个壁侧形状锁定元件连接至相应的加强件。在制造技术方面，根据权利要求7的型材承载件的突出之处在于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种型材承载件，包括金属的底部型材（1、21、41、61）和使底部型材（1、21、41、61）加强的纤维加强型塑料的加强件（8、28、48、68），所述加强件（8、28、48、68）和所述底部型材（1、21、41、61）在所述底部型材（1、21、41、61）的型材壁（3、23、43、63）上彼此连接，其特征在于，所述加强件（8、28、48、68）和所述底部型材（1、21、41、61）借助于至少一个壁侧形状锁定元件（7、27、47、67）彼此连接，所述至少一个壁侧形状锁定元件（7、27、47、67）设置在所述底部型材（1、21、41、61）的所述型材壁（3、23、43、63）上并沿着所述型材壁（3、23、43、63）的横向方向延伸，所述至少一个壁侧形状锁定元件（7、27、47、67）和所述加强件（8、28、48、68）在所述型材壁（3、23、43、63）的横向方向上彼此接合，从而所述加强件（8、28、48、68）和所述底部型材（1、21、41、61）形成与所述型材壁（3、23、43、63）有效平行的形状锁定连接。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：G·哈尼施，C·克诺贝尔，W·哈斯，M·沃尔夫鲁姆，T·文德利希，J·赫布斯特，E·许策，M·许策，R·许策，
申请(专利权)人：通快萨克森有限公司，通快机床两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE