DE10109134C2 - Teleskopabdeckung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Teleskopabdeckung zur Abdeckung einer Führungsbahn eines beweglichen Schlittens einer Werk­ zeugmaschine od. dgl., mit wenigstens drei ineinander tele­ skopierbaren, längs der Führungsbahn bewegbar angeordneten Kästen nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Derartige teleskopartig verlängerbare bzw. verkürzbare Ab­ deckungen sind zum Schutz bestimmter beweglicher Maschinen­ teile bekannt, insbesondere bei Werkzeugmaschinen zum Schutz der Führungsbahn vor umherfliegenden Spänen od. dgl. Eine derartige teleskopartige Abdeckung besteht dabei üblicher­ weise aus mehreren gleichartigen Kästen zunehmender Größe, welche sich nach Art eines Teleskops ineinanderschieben bzw. auseinanderziehen lassen. Häufig ist der erste (kleinste) Kasten starr mit der Führungsbahn verbunden und der letzte (größte) Kasten mit dem beweglichen Maschinenteil gekoppelt. Die Kästen sind üblicherweise aus Stahlblechen gefertigt. Bei den bekannten Teleskopabdeckungen weisen die einzelnen Kästen jeweils Mitnehmer auf, die, sobald ein Kasten nahezu vollständig ausgefahren bzw. eingefahren ist, den folgenden Kasten mitnehmen. Dieses Konzept arbeitet befriedigend bei geringen Geschwindigkeiten bzw. Beschleunigungen der Maschi­ nenteile. Bei hohen Geschwindigkeiten bzw. Beschleunigungen von über etwa 1,5 g ist ein derartiges Mitnehmerkonzept je­ doch problematisch, da die einzelnen Kästen jeweils im Mo­ ment des Aneinanderschlagens der Mitnehmer ruckartig be­ schleunigt bzw. abgebremst werden, was bei den genannten Ge­ schwindigkeiten zu hohem Verschleiß, Deformationen und nicht akzeptabler Lärmbelästigung führt. Deshalb ist es für derar­ tige Hochgeschwindigkeitsanwendungen bekannt, die Mitnehmer mit Dämpfungssystemen zu versehen, die die entstehenden Auf­ prallenergien abfangen sollen. Nachteilig bei diesen Syste­ men ist jedoch, dass diese relativ aufwendig und wartungsan­ fällig sind, da die Kästen immer noch ruckartig beschleunigt bzw. abgebremst werden.

Aus der DE 197 30 500 A1 ist eine Teleskopabdeckung für eine Werkzeugmaschine mit mindestens drei ineinander teleskopier­ baren Kästen bekannt, die durch eine Zugeinrichtung mit ei­ nem flexiblen Zugelement gekoppelt sind. Das Zugelement ist dabei um zwei am axial oberen beziehungsweise unteren Ende des mittleren Kastens angeordnete Umlenkrollen endlos umlau­ fend geführt und über Mitnehmer mit dem äußersten, ersten Kasten beziehungsweise dem innersten, dritten Kasten gekop­ pelt. Nachteilig bei einer derartigen Anordnung ist jedoch der verhältnismäßig geringe Auszugsweg, das große Volumen, das für die bekannten Zugelemente erforderlich ist und die Destabilisierung durch Durchgriffe von Mitnehmern.

Demgegenüber liegt die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Teleskopabdeckung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der mit einfachen Mitteln die Stabilität und der Arbeitsbereich einer Teleskopabdeckung verbessert sowie der Platzbedarf für die Zugelemente verringert wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im Rahmen der Erfindung wird eine gleichmäßige Bewegung sämtlicher Kästen durch wenigstens eine Zugeinrichtung rea­ lisiert, wobei die Zugeinrichtung bevorzugt wenigstens zwei längliche, flexible Zugelemente aufweist, die jeweils an dem ersten und dem dritten Kasten einer Gruppe von drei Kästen befestigt und über eine Umlenkeinrichtung an dem zweiten Ka­ sten geführt sind. Ein erstes Zugelement ist derart befe­ stigt und umgelenkt, dass bei einem Auseinanderziehen des ersten und des dritten Kastens der jeweiligen Gruppe der zweite Kasten in Bewegungsrichtung mitbewegt wird. Um dies zu erreichen, müssen sich die Befestigungsstellen des Zuge­ lements in Bezug auf die Umlenkstelle - in Bewegungsrichtung gesehen - weiter vorn befinden. Ein zweites Zugelement ist dagegen so befestigt und umgelenkt, dass bei einem Ineinan­ derschieben der Kästen der zweite Kasten mitbewegt werden kann. Wenngleich in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zur Gewährleistung einer gleichmäßigen Führung al­ ler Kästen beide Bewegungsrichtungen - d. h. Auseinanderzie­ hen und Ineinanderschieben - durch erste und zweite Zugele­ mente mit dem mittleren Kasten koordiniert werden, ist es auch möglich, nur jeweils ein Zugelement zu benutzten, ins­ besondere dann, wenn eine externe Rückstellkraft, z. B. durch Federn oder Schwerkraft, vorhanden ist. Diese Rückstellkraft kann dann jeweils ein Zugelement ersetzen.

Falls mehr als drei Kästen vorhanden sind, kann die Erfin­ dung jeweils für eine Gruppe von drei aufeinanderfolgenden Kästen eingesetzt werden, so dass im Ergebnis sämtliche Kä­ sten miteinander gekoppelt sind. Bei vier Kästen werden z. B. in zweckmäßiger Weise zwei Zugeinrichtungen eingesetzt, und zwar innerhalb der Gruppe der Kästen eins bis drei sowie in­ nerhalb der Gruppe der Kästen zwei bis vier.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Zugelemente jeweils paarweise symmetrisch in den Seitenbe­ reichen der Kästen angeordnet, um eine verkantungsfreie Be­ wegung der Kästen zu gewährleisten.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Zugelemente als Zahnriemen ausgebildet, die über Umlenkrollen geführt werden, die entweder Zähne für das Ein­ greifen des Zahnriemenprofils aufweisen oder auch glatt aus­ gebildet sein können. Da die Zahnriemen elastisch sind, kön­ nen diese unter eine geringe Vorspannung gesetzt werden, so dass das System spielfrei arbeitet. Die Elastizität der Zahnriemen bewirkt auch eine gewisse Federung und Dämpfung bei schnellen Beschleunigungen der Teleskopabdeckung.

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass - im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem auch zu stauchende Elemente verwendet werden - ausschließlich Zugelemente eingesetzt werden. Bei einem Defekt der Zugelemente (z. B. Reißen) lau­ fen die Kästen zwar unkoordiniert; ernsthafte Beschädigungen der Maschinen sind jedoch im Gegensatz zum vorstehend be­ schriebenen Stand der Technik nicht zu befürchten.

Weiterhin ist die erfindungsgemäße Teleskopabdeckung mit re­ lativ geringem Gewicht zu realisieren. Auch die Anforderun­ gen an die Fertigungsgenauigkeit werden bei der erfindungs­ gemäßen Teleskopabdeckung nicht signifikant erhöht, da durch die länglichen Zugelemente große Toleranzen ausgeglichen werden können.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen bei­ spielhaft näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1a-c schematische Ansichten einer erfindungsgemäßen Te­ leskopabdeckung mit drei Kästen in drei verschie­ denen Auszugszuständen jeweils in zwei verschiede­ nen Ansichten; und

Fig. 2a-c eine Ansicht entsprechend Fig. 1 einer Teleskopab­ deckung mit insgesamt vier Kästen in drei ver­ schiedenen Auszugszuständen.

In Fig. 1a ist eine erfindungsgemäße Teleskopabdeckung be­ stehend aus drei Kästen 1, 2, 3 schematisch dargestellt. Im linken Teil der Figur ist - wie bei den übrigen Figuren auch - eine ausschnittsweise Schnittdarstellung parallel zur Oberseite der Abdeckung gezeigt, wobei lediglich der linke Teilbereich in den Figuren dargestellt ist. Im nicht darge­ stellten rechten Teilbereich sind die nachstehend näher be­ schriebenen Riemen und Rollen jeweils nochmals symmetrisch angeordnet, um eine gleichmäßige Kraftbeaufschlagung der Kä­ sten durch die Zugeinrichtung zu erreichen. Im rechten Teil der Figuren ist jeweils eine Schnittdarstellung parallel zu einer Seitenfläche der Teleskopabdeckung gezeigt, wobei auch in dieser Darstellung jeweils nur eine der auf beiden Seiten der Teleskopabdeckung vorgesehenen Führungseinrichtungen dargestellt ist.

Die einzelnen Kästen werden mittels (nicht im Einzelnen dar­ gestellter Einrichtungen) auf einer Führungsbahn eines be­ weglichen Schlittens geführt, wobei der erste Kasten. 1 fest in der dargestellten Position fixiert ist und der Kasten 3 mit dem Schlitten der Maschine (nicht dargestellt) verbunden ist. Bei Bewegung des Schlittens der Maschine wird der Ka­ sten 3 aus dem Kasten 2 herausgezogen. Durch die erfindungs­ gemäße Zugeinrichtung wird diese Bewegung derart auf den Ka­ sten 2 übertragen, dass dieser gleichmäßig aus dem Kasten 1 herausgezogen wird. Hierzu ist ein nicht umlaufend geschlos­ sener Zahnriemen 7 als erstes Zugelement vorgesehen, der endseitig an einer Stelle 5a des Kastens 1 (am Ende der Rückwand abgewandten Seite) und an dem Kasten 3 an einer Stelle 5b (im Bereich der Rückwand) fixiert ist. Der Zahn­ riemen 7 ist über eine Umlenkrolle 9 geführt, die im Bereich der Rückwand des Kastens 2 drehbar gelagert ist. Die Kästen 1, 2, 3 weisen nicht detailliert dargestellte Aussparungen bzw. Durchtritte auf, um die Unterbringung bzw. Führung des Zahnriemens 7 bzw. der Umlenkrolle 9 sowie der übrigen Rie­ men und Rollen zu ermöglichen. Wie ersichtlich, ist die Um­ lenkrolle 9 in Bewegungsrichtung der auseinanderfahrenden Teleskopabdeckung hinter den Befestigungsstellen des Zahn­ riemens 7 angeordnet. Der Kasten 2 wird im Ergebnis durch eine Art Flaschenzug bewegt. Dabei ist die Verfahrgeschwin­ digkeit der einzelnen Kästen zueinander jeweils gleich.

Für die Bewegungskopplung der Kästen beim Ineinanderschieben ist analog ein Zahnriemen 10 vorgesehen, der endseitig an einer Stelle 8a (im Bereich der Rückwand des Kastens 3) so­ wie an einer Stelle 8b (im Bereich der Rückwand des Kastens 1) fixiert ist. Eine Umlenkrolle 6 ist im vorderen, d. h. dem der Rückwand abgewandten Endbereich des Kastens 2 vorgese­ hen, über die der Zahnriemen 10 geführt ist. Auch in diesem Falle ist bei einem Ineinanderschieben der Kästen gewährlei­ stet, dass der mittlere Kasten 2 durch die Flaschenzugwir­ kung mitbewegt wird. Die Rollen 6 und 9 sind jeweils, um ei­ nen Winkel von 90° gedreht angeordnet (bezogen auf eine par­ allel zur Bewegungsrichtung der Teleskopabdeckung verlaufen­ de Achse). Dadurch können die Zahnriemen 7 und 10 im selben Bereich angeordnet werden, ohne sich räumlich zu stören.

In den Fig. 1b und 1c ist die erfindungsgemäße Teles­ kopabdeckung in zwei verschiedenen Auszugszuständen darge­ stellt, wobei in Fig. 1c der vollständig ausgezogene Zu­ stand gezeigt ist.

In den Fig. 2a bis 2c ist die erfindungsgemäße Anordnung für eine Teleskopabdeckung mit insgesamt vier Kästen 1, 2, 3 und 4 in verschiedenen Auszugszuständen gezeigt, wobei ge­ genüber Fig. 1 gleiche Teile jeweils mit gleichen Bezugszei­ chen versehen sind. Bei vier Kästen sind jeweils Gruppen von drei Kästen mit einer erfindungsgemäßen Zugeinrichtung ver­ sehen. Die Kästen 1, 2 und 3 sind mittels einer Zugeinrich­ tung bestehend aus dem Zahnriemen 7 und der Umlenkrolle 9 (Auseinanderziehen) bzw. dem Zahnriemen 10 und der Um­ lenkrolle 6 (Ineinanderschieben) verbunden. Die Kästen 2, 3 und 4 sind mittels einer Zugeinrichtung bestehend aus dem Zahnriemen 7', der Umlenkrolle 9' bzw. dem Zahnriemen 10' und der Umlenkrolle 6' verbunden. Um die beiden Zugeinrich­ tungen räumlich innerhalb der Teleskopabdeckung unterzubrin­ gen, sind diese gegeneinander versetzt angeordnet. Entspre­ chende Anordnungen sind selbstverständlich auch für Tele­ skopabdeckungen mit mehr als vier Kästen möglich.

Claims (7)

1. Teleskopabdeckung zur Abdeckung einer Führungsbahn eines beweglichen Schlittens einer Werkzeugmaschine od. dgl., mit wenigstens drei ineinander teleskopierbaren, längs der Führungsbahn bewegbar angeordneten Kästen (1, 2, 3, 4),
wobei zur Erzielung einer gleichmäßigen Teleskopierbewe­ gung der Kästen zwischen wenigstens einer Gruppe von je­ weils drei aufeinanderfolgenden Kästen (1, 2, 3 bzw. 2, 3, 4) wenigstens eine Zugeinrichtung mit jeweils wenig­ stens einem flexiblen länglichen Zugelement (10, 7 bzw. 10', 7') vorgesehen ist, und wobei die Zugeinrichtung
für ein Auseinanderziehen der Kästen wenigstens ein er­ stes Zugelement (7 bzw. 7') aufweist, das endseitig je­ weils an dem ersten (1 bzw. 2) und dem dritten Kasten (3 bzw. 4) der bzw. einer Gruppe befestigt ist, und dass an dem zweiten, mittleren Kasten der Gruppe (2 bzw. 3) eine Umlenkeinrichtung (9 bzw. 9') für das erste Zugelement vorgesehen ist, und dass die Befestigungsstellen des er­ sten Zugelementes und die Anbringungsstelle der Umlenk­ einrichtung derart gewählt sind, dass sich die Befesti­ gungsstellen über den gesamten Bewegungsweg der Auseinan­ derziehbewegung bezogen auf die Bewegungsrichtung stets vor der Umlenkeinrichtung befinden, derart, dass bei ei­ ner Relativbewegung des ersten Kastens (1 bzw. 2) gegen­ über dem dritten Kasten (3 bzw. 4) bei einer Auseinander­ ziehbewegung der zweite Kasten nach dem Flaschenzugprin­ zip mitbewegt wird,
und/oder wobei die Zugeinrichtung für ein Ineinander­ schieben der Kästen wenigstens ein zweites Zugelement (10 bzw. 10') aufweist, das endseitig jeweils an dem ersten (1 bzw. 2) und dem dritten Kasten (3 bzw. 4) der bzw. ei­ ner Gruppe befestigt ist, und dass an dem zweiten, mitt­ leren Kasten (2 bzw. 3) der Gruppe eine Umlenkeinrichtung (6 bzw. 6') für das zweite Zugelement vorgesehen ist, und dass die Befestigungsstellen des zweiten Zugelementes und die Anbringungsstelle der Umlenkeinrichtung derart ge­ wählt sind, dass sich die Befestigungsstellen über den gesamten Bewegungsweg der Ineinanderschiebebewegung bezo­ gen auf die Bewegungsrichtung stets vor der Umlenkein­ richtung befinden, derart, dass bei einer Relativbewegung des ersten Kastens gegenüber dem dritten Kasten bei einer Ineinanderschiebebewegung der zweite Kasten nach dem Fla­ schenzugprinzip mitbewegt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Zugelemente nicht umlaufend geschlossen ausgebildet sind.

2. Teleskopabdeckung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, dass die wenigstens eine Zugeinrichtung sowohl ein erstes (7, 7') als auch ein zweites (10, 10') Zugelement aufweist, derart, dass bei einer Relativbewegung des er­ sten Kastens gegenüber dem dritten Kasten in beiden Rich­ tungen der zweite Kasten nach dem Flaschenzugprinzip mit­ bewegt wird.

3. Teleskopabdeckung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, dass jede Zugeinrichtung zwei flexible erste und zweite längliche Zugelemente aufweist, die jeweils in et­ wa symmetrisch in den Seitenbereichen der Kästen (1, 2, 3, 4) angeordnet sind.

4. Teleskopabdeckung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, dass diese mehr als drei Kästen aufweist, wobei bei jeder Gruppe von drei aufeinanderfol­ genden Kästen (1, 2, 3 bzw. 2, 3, 4) jeweils eine Zugein­ richtung vorgesehen ist.

5. Teleskopabdeckung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, dass die flexiblen länglichen Zug­ elemente als textile Seile oder textile Bänder oder Drahtseile oder Gummiseile oder Gummiriemen oder Zahnrie­ men ausgebildet sind.

6. Teleskopabdeckung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, dass die flexiblen länglichen Zuge­ lemente als Zahnriemen (7, 10, 7', 10') ausgebildet sind, die über Umlenkrollen (9, 6, 9', 6') geführt sind.

7. Teleskopabdeckung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, dass sich die Ebene, in der die er­ sten Zugelemente (7, 7') mit den entsprechenden. Umlen­ keinrichtungen (9, 9') liegen, mit der Ebene, in der die zweiten Zugelemente (10, 10') mit den entsprechenden Um­ lenkeinrichtungen (6, 6') liegen, in einem Winkel von et­ wa 90° schneidet.