DE10065092A1 - Gliederschürze zur Abdeckung bewegbarer Werkzeugteile - Google Patents

Abstract

Eine Gliederschürze 1 zur Abdeckung bewegbarer Werkzeugmaschinenteile, weist eine Vielzahl von gelenkig verbundenen Gliedern 2 auf, die eine einen Abdeckungsflächenabschnitt bildende Großfläche 2a und sich daran anschließende Seitenflächen 2b und 2c aufweisen. Bei dieser Gliederschürze 1 sind die Glieder 2 in einer Streckstellung, in der sie entlang einer geraden Linie aufgereiht sind, und zusätzlich im umgelenkten und aufgewickelten Zustand derart angeordnet, daß Teile von ihren Seitenflächen 2b und 2c unmittelbar aneinander angrenzen und keinen Spalt bilden. DOLLAR A Damit kann verhindert werdenb, daß Stoffe, wie z. B. Späne, in einem Bereich zwischen den Gliedern gelangen und sich darin verspiesen oder verklemmen, um zum Beispiel eine Beschädigung der Gliederschürze 1 verursachen oder sich pulverartige Substanzen in den Gelenkbereich einarbeiten und dadurch eine Beschädigung des Gelenkbereiches und damit der Schürze verursachen. Durch eine spezielle Ausformung der Seitenwände wird erreicht, daß Verschmutzungen durch Späne und andere Substanzen in der Streckstellung und auch beim Umlenken bzw. Aufwickeln mittels einer Aufwickelvorrichtung vermieden werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gliederschürze und insbesondere eine Gliederschürze, die als bewegbare Schutzabdeckung von Maschinen verwendet wird Fig. 1.

Im Stand der Technik sind verschiedene Arten von beweglichen Abdeckungen für Maschinen bekannt. Diese Abdeckungen werden verwendet, um die Maschine zum Beispiel gegen bei einer Verarbeitung entstehende Späne und gegen für die Verarbeitung erforderliche Kühlmittel zu schützen, um die Lebensdauer der Maschine zu erhöhen, eine Beschädigung empfindlicher Teile der Maschine zu verhindern, eine Zuverlässigkeit der Maschine sicherzustellen, eine übermäßige Verschmutzung der Maschine zu vermeiden, usw.

Neben Teleskopstahlabdeckungen Fig. 9 sind verschiedene Schutzabdeckungen, sogenannte Gliederschürzen bekannt wie in den Fig. 6, 7 und 8 gezeigt. Dabei unterscheidet man einteilige Gliederschürzen Fig. 8 und zweiteilige Gliederschürzen Fig. 6 und Fig. 7. Einteilige Gliederschürzen siehe Fig. 8, bevorzugt aus Aluminium und Aluminiumlegierungen hergestellt, sind so ausgelegt, dass entsprechende Seitenausformungen vorliegen, die einen scharnierförmigen Zusammenbau ohne Verwendung eines Gliederverbinders zulassen. Die zweiteiligen Gliederschürzen nach Fig. 6 und 7 bestehen lediglich aus zwei unterschiedlichen Elementen, einem Glied 6 bzw. 7 und einem Gliederverbinder 6d bzw. 7d.

Teleskopstahlabdeckungen Fig. 9, weisen jedoch verschiedene Nachteile auf. Da diese Abdeckungen meist aus Stahl bestehen, weisen sie ein hohes Gewicht auf. Dieses führt zu einem erhöhten Kraftaufwand beim Bewegungsmechanismus zum Beispiel der Spindel. Zusätzlich müssen zwischen den einzelnen Teleskopelementen 9a, 9b, 9c, Abstreifvorrichtungen (nicht gezeigt) eingesetzt werden, die ein Eindringen von Spänen oder anderen Fremdkörpern vermeiden sollen. Zudem ist es schwierig diese Abdeckungen bei Bewegungen der Spindel in zwei Richtungen einzusetzen. Weiterhin ergibt sich ein erhöhter Fertigungsaufwand aufgrund der vielen unterschiedlichen Bauteile.

Eine weitere Möglichkeit der Schutzabdeckung einer Maschine besteht in der Fig. 6, 7, 8. Bei dieser Ausgestaltung handelt es sich um sogenannte Gliederschürzen. Gegenüber den Teleskopstahlabdeckungen weisen diese Gliederschürzen deren Glieder 6, 7, 8 vorzugsweise aus Aluminium und deren Gliederverbinder 6d und 7d vorzugsweise aus Polyurethan bestehen ein geringeres Gewicht auf. Weiterhin besteht bei den Gliederschürzen die Möglichkeit, diese einfach mittels einer Umlenkvorrichtung (nicht gezeigt) umzulenken. Außerdem kann die Gliederschürze ebenso einfach mittels einer Aufwickelvorrichtung aufgewickelt werden. Demgemäß besteht bei der Gliederschürze sehr einfach die Möglichkeit, diese an die jeweils erforderlichen Bedingungen bezüglich einer Schutzabdeckung für eine bestimmte Maschine anzupassen, wobei es mit Gliederschürzen auch sehr einfach möglich ist, eine Schutzabdeckung für eine Maschine vorzusehen, die für zwei unterschiedliche Bewegungsrichtungen zum Beispiel einer Spindel der Maschine zweckmäßig ist. Ebenso lassen Gliederschürzen aufgrund Ihres verhältnismäßig geringen Gewichtes hohe Verfahrgeschwindigkeiten, von bis zu 100 m/min zu.

Jedoch weist die Gliederschürze 6, wie sie in Fig. 6 gezeigt ist, folgende Nachteile auf.

Aufgrund eines Zwischenbereiches 6b zwischen den jeweils angrenzden Gliedern 6 besteht die Möglichkeit, dass sich Späne oder dergleichen auf Oberflächen der die Glieder verbindenden Gliederverbinder 6d ansammeln. Insbesondere besteht demgemäß die Möglichkeit, dass Späne oder dergleichen in einen Verbindungsbereich 6b eines Gliedes und eines Gliederverbinders 6d gelangen und sich darin verspiesen bzw. verklemmen. Dadurch wird aufgrund der Späne oder dergleichen die Lebensdauer der Gliederschürze 6 beieinträchtigt, da zum Beispiel der Gliederverbinder 6d durch die Späne oder dergleichen beschädigt werden kann. Eine tatsächlich funktioniernde Abstreiffunktion mittels Bürste oder Abstreiferlippe 4, wie in Fig. 1 gezeigt, ist nur mangelhaft möglich, da beim Einsatz von Kühlschmiermittel die Späne auf der Großfläche 6a haften bleiben und sich im Umlenkbereich 6u im besonderen Maße in den Gliederverbinder 6d einarbeiten. Außerdem besteht die Möglichkeit, dass Späne bei einer derartigen Ausrichtung der Gliederschürze 6, dass die Glieder 6 und die Gliederverbinder 6d in der vertikalen Richtung verlaufen und die Bewegungsrichtung der Gliederschürze in der horizontalen Richtung verläuft, in eine an der Unterseite 6c in Laufrichtung der Gliederschürze angebrachten Führung gelangen und sich dort ebenso verspießen oder verklemmen kann. Was dazu führt, dass ruckartige Bewegungen der Gliederschürze auftreten können oder schlimmstenfalls die Bewegung der Gliederschürze vollständig gehemmt werden kann. In aller Regel kann diese Ausführung Fig. 6, von Gliederschürzen im spanenden Bereich nicht eingesetzt werden.

Eine Verbesserung dieser Situation wurde mit den folgenden konstruktiven Verbesserungen, Fig. 7, erreicht.

Damit kann verhindert werden, daß Stoffe, wie z. B. Späne im gestrecktem Zustand in einen Bereich zwischen Gliedern gelangen und sich darin verspiesen oder verklemmen um zum Beispiel eine Beschädigung der Gliederschürze 7 verursachen.

Jedoch weist die Gliederschürze 7, wie in Fig. 7 gezeigt folgende Nachteile auf.

Wird diese Gliederschürze mit einer Aufwickelmechanik aufgewickelt, was im Werkzeugmaschinenbau häufig aus Platzgründen notwendig ist, öffnen sich die Seitenflächen 7b und lassen während der Phase des Aufwickelns 7u, Späne und andere Verschmutzungen in den Verbindungsbereich 7b der Glieder eindringen. Eine tatsächlich funktioniernde Abstreiffunktion mittels Bürste oder Abstreiferlippe 4 wie in Fig. 1 gezeigt, ist nur im gestreckten Zustand und nur auf der Großfläche 7a, wirkungsvoll.

Bei einer Beschädigung des Abstreifers können Späne in den Aufwickelbereich 7c mit eingetragen werden und gelangen jetzt nachträglich in den geöffneten Bereich 7b zwischen den Gliedern.

Die Nachteile ergeben sich bei der Schürze nach Fig. 7 dann wie bei der Fig. 6 bereits geschildert, wie z. B. im unteren Bereich der Schürze 7c.

Eine weitere Möglichkeit der Schutzabdeckung einer Maschine besteht in der Fig. 8.

Jedoch weist die einteilige Gliederschürze 8, wie sie in Fig. 8 gezeigt ist, folgende Nachteile auf.

Wegen der Fertigungstoleranzen der Glieder, den Montagetoleranzen und einer notwendigen Toleranz für die ornungsgemäße Drehbewegung der einzelnen Gliederelemente zueinander muß ein endlicher Spalt 8a, eingehalten werden.

Nach praktischen Erfahrungwerten muss dieser Spalt mit einem Größenbereich ausgelegt werden, der das Eindringen von Spänen, pulverartigen Substanzen, Kühlflüssigkeiten und Fremdkörper vielfältiger Art zulässt.

Insbesondere bei Einsatzfällen bei denen diese Gliederschürzen umgelenkt und aufgewickelt werden müssen, arbeiten sich die Verschmutzungen in den Gelenkbereich 8b ein. Dadurch kommt es durch das Verdichten der Schmutzpartikel zur eingeschränkten Bewegung der Drehfunktion, bzw. "Aufsprengen" der Gelenkeinheit und damit zum Verlust der Schutzfunktion.

In aller Regel können diese Gliederschürzen im spanenden oder stark verschmutzten Bereich nicht eingesetzt werden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht demgemäß darin, die zuvor erwähnten Probleme im Stand der Technik zu lösen, sowie eine Gliederschürze zu schaffen, die im Betrieb eine zuverlässige Bewegungsfähigkeit mit geringem Widerstand dauerhaft im geraden umgelenkten und aufgewickelten Zustand aufrechterhält.

Dies gilt für die spanende Naßbearbeitung sowie in der Trockenbearbeitung für Späne sowie für pulvrige Substanzen und Kleinstspäne wie sie bevorzugt in der Trockenbearbeitung entstehen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mittels einer Gliederschürze nach Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Erfindungsgemäß wird eine Gliederschürze geschaffen, bei der jeweils zwei Glieder einer Mehrzahl von Gliedern gelenkig miteinander verbunden sind. Weiterhin sind zueinander geradlinig ausgerichtete Glieder derart angeordnet, dass Teile ihrer Seitenflächen radiusförmig aneinander anstossen. Demgemäß weist die erfindungsgemäße Gliederschürze den Vorteil auf, dass aufgrund der besonderen Gestaltung der Seitenflächen ein ansammeln von Spänen im Zwischenbereich zwischen den angrenzenden Gliedern im gestreckten, umgelenkten und im aufgewickelten Zustand verhindert werden kann, da kein derartiger Zwischenraum entstehen kann.

Die Gestalt der Gliederschürze kann derart ausgeführt werden, dass die Gliederschürze mit einem vorbestimmten Radius in beide Richtungen umlenkbar ist, bei dem die Vermeidung eines Zwischenraumes erhalten bleibt, so dass die Gliederschürze sehr einfach an unterschiedliche Anwendungen angepasst werden kann.

Die Gestalt der Gliederschürze kann derart ausgeführt werden, dass zwei glatte Großflächen im gestreckten Zustand entstehen und damit eine Abstreifmöglichkeit an der Oberseite und an der Unterseite besteht. Dadurch entsteht der Vorteil, dass bei eindringenden Spänen oder dergleichen durch defekte Abstreifer vor der Umlenkung oder Aufwickelfunktion keine Beschädigung der Gliederverbinder durch Verspiesen oder Verklemmen bzw. zusätzliche Beinträchtigungen der Funktion der Gliederschürze, auch durch mitschleifen von Spänen in den Umlenkunksbereich hinein, entstehen kann.

Weiterhin kann der Aufnahmeraum für den Gliederverbinder derart gestaltet werden, dass eine besonders hohe Zugbelastung auf den Gliederverbinder, vorzugsweise aus Polyurethan erfolgen kann.

Weiterhin kann die Ausführung des Gliederverbinders vorzugsweise aus Polyurethan so gestaltet werden, dass eine besonders hohe Zugbelastung auf den Gliederverbinder möglich ist, bzw. der Gliederverbinder selbst kann aus einem Material erstellt werden, vorzugweise Federmetall, der selbst eine Zugspannung aufbaut und damit die dichtende Verbindung zwischen den radiusförmigen Seitenteilen aufrecht erhält.

Weiterhin kann das Gliedermaterial aus einem Kunststoffmaterial mit einer gehärteten Oberfläche oder einer Beschichtung (Eloxal) ausgeführt werden um ein geringeres Gesamtgewicht bei der Ausführung der Gliederschürze zu erreichen, damit z. B. Verfahrgeschwindigkeiten deutlich über 100 m/min erreicht werden können.

Fig. 1: Eine Queransicht einer Gliederschürze gemäß einem ersten Auführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in gestreckten Zustand;

Fig. 2: Eine Queransicht einer Gliederschürze gemäß einem zweiten Auführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in gestreckten und umgelenkten, bzw. aufgewickelten Zustand;

Fig. 3: Eine Queransicht eines einzelnen Gliedes gemäß dem ersten oder zweiten Auführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4: Eine Queransicht eines Gliederverbinders gemäß einem ersten Auführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung im gestreckten und umgelenkten Zustand in beide Drehrichtungen.

Fig. 5: Eine Queransicht eines Gliederverbinders gemäß einem zweiten Auführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung im gestreckten und umgelenkten Zustand in beide Drehrichtungen.

Fig. 6: Eine Queransicht einer (zweiteiligen) Gliederschürze im Stand der Technik in gestreckten und umgelenkten Zustand.

Fig. 7: Eine Queransicht weiteren (zweiteiligen) Gliederschürze im Stand der Technik in gestreckten und umgelenkten Zustand.

Fig. 8: Eine Queransicht weiteren (einteiligen) Gliederschürze im Stand der Technik in gestreckten und umgelenkten Zustand.

Fig. 9: Eine Teleskopstahlabdeckung als Spindelabdeckung oder als Maschinenbettabdeckung im Stand der Technik

Nachfolgend erfolgt die Beschreibung eines ersten Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung:
Es wird auf Fig. 1 verwiesen. Eine Gliederschürze 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung besteht aus einer Mehrzahl von Gliedern 2 und einer Mehrzahl von Gliederverbindern 2d. Die Glieder 2 können zum Beispiel aus Aluminium oder Aluminiumlegierung bestehen oder aus einem Kunststoff der mit einer härteren als Kunststoff versehenen Oberfläche z. B. Eloxal versehen ist. Die Gliederverbinder können zum Beispiel aus Polyurethan bestehen, welches beständig ist gegen Kühlmittel, das bei einer von einer die Gliederschürze als Schutzabdeckung verwendeten Maschinen durchgeführten Verarbeitung notwendig ist, oder aus einem Federmetall bestehen.

Die angrenzenden Glieder 2 der Gliederschürze sind über einen Gliederverbinder 2d miteinander verbunden.

Es wird auf die Fig. 2 verwiesen. Wenn sich die einzelnen Glieder im gestreckten Zustand befinden ergeben sich zwei Großflächen 2a die durch Abstreifer 4 von Spänen oder anderen Verschmutzungen freigehalten werden können. Auch in der Umlenkung 2u und in der aufgewickelten Funktion liegen die Seitenflächen 2b und 2c dergestalt aneinander, dass ein Eindringen von Spänen oder dergleichen nicht möglich ist.

Es wird auf Fig. 3 und Fig. 4 verwiesen. Die Seitenflächen 2b, 2c des einzelnen Gliedes werden radiusförmig ausgestaltet, so dass eine Drehbewegung um den Radiuspunkt 3c möglich ist. Die Form des Aufnahmeraumes 3 für den Gliederverbinder ist derart gestaltet, dass eine hohe Flächenpressung vom Gliederverbinder 2d aus Kunststoff, vorzugsweise kühlmittelbeständigem Polyurethan auf das Einzelglied 2 an der Stelle 3d erfolgen kann. Die Ausgestaltung des Gliederverbinders 2d wird in einer Form ausgeführt, die dem Anspruch eine möglichst hohen Flächenpresssung zu erreichen gerecht wird.

Es wird auf Fig. 5 verwiesen.

Die Ausgestaltung des Gliederverbinders 2e wird in einer Form ausgeführt, die dem Anspruch eine möglichst hohe Flächenpresssung zu erreichen gerecht wird und als Federmetall ausgeführt ist.

Es wird auf Fig. 6 verwiesen.

Ausführung einer Gliederschürze im Stand der Technik, die bereits im gestreckten Zustand eine Beschädigung des Gliederverbinders 6d z. B. durch Späne und dergleichen zulässt.

Es wird auf Fig. 7 verwiesen.

Ausführung einer Gliederschürze im Stand der Technik, die im gestreckten Zustand keine Beschädigung des Gliederverbindern z. B. durch Späne und dergleichen zulässt, allerdings im Zustand der Umlenkung und des Aufwicklens die Möglichkeit einer Beschädigung zulässt und zusätzlich nur die Abstreifmöglichkeit auf einer Großfläche 7a zulässt.

Es wird auf Fig. 8 verwiesen.

Ausführung einer Gliederschürze im Stand der Technik, die im gestreckten, umgelenkten und im aufgewickelten Zustand durch die eingliedrige Konstruktionslösung einen endlichen Spalt 8a in der scharnierartigen Gliederverbindung zulassen muß. Eine Beschädigung durch Späne und dergleichen wird in jeder Arbeitsposition zugelassen. Eine Drehbewgung ist einer Richtung nur eingeschränkt möglich.

Es wird auf Fig. 9 verwiesen.

Ausführung einer Teleskopstahlabdeckung für unterschiedliche Arbeitspositionen x und y im Stand der Technik.

Claims (7)

1. Gliederschürze, insbesondere zur Abdeckung bewegbarer Werkzeugmaschinenteile, mit einer Vielzahl von gelenkig verbundener Gliedern, die jeweils eine einen Abdeckungsflächenabschnitt bildende Großfläche 2a und eine besondere Ausformung der Seitenflächen 2b und 2c aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenflächen radiusförmig ausgeführt sind die, die Entstehung eines Zwischenraumes zwischen den Gliedern, im gestreckten, umgelenkten und aufgewickelten Zustand vermeidet.

2. Gliederschürze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung der Gliederverbinder 3a, 3b, so gestaltet ist, dass eine Relativdrehbewegung mit Anschlagfunktion um den Mittelpunkt des Gliederverbinders 3c möglich ist und damit das Entstehen eines Zwischenraumes zwischen den Seitenflächen der Glieder vermieden werden kann.

3. Gliederschürze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, das durch zwei Abdeckungsflächenabschnitte bildende Großflächen 2a eine Abstreiffunktion an der Oberseite und an der Unterseite entstehen kann.

4. Gliederschürze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Form des Aufnahmeraumes 3 für den Gliederverbinder eine Form 3d gewählt wird die eine besonders hohe Zugbelastung zulässt.

5. Gliederschürze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für den Gliederverbinder 2d eine Form gewählt wird, die die Spannung zwischen den radiusförmigen Seitenflächen aufrecht erhält.

6. Gliederschürze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für den Gliederverbinder 2e eine Form gewählt wird in der Ausführung einer Federmetall, die die Spannung zwischen den radiusförmigen Seitenflächen aufrecht erhält.

7. Gliederschürze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Gliedermaterial 2, Kunststoffmaterial eingesetzt wird mit einer metallisierten Oberfläche (z. B. Eloxieren) um ein geringeres Gewicht für die Gesamtausführung der Gliederschürze zu erreichen.