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Die
Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung für eine Werkzeugmaschine, insbesondere
für eine Bohrmaschine,
die eine drehbare, in Richtung ihrer Drehachse vorschiebbare Spindel
für die
Aufnahme eines Werkzeugs oder Spannfutters aufweist.
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Bekanntlich
gehen von Werkzeugmaschinen Gefahren aus. Den Benutzer können wegfliegende Späne oder
Spritzer bei der Zerspanungsbearbeitung eingesetzter Flüssigkeiten
treffen. Besonders gefährlich
sind Bohrarbeiten, bei denen sich Teile der Kleidung oder die Haare
im drehenden Bohrwerkzeug verfangen können. Für Arbeiten an ortsgebundenen
Bohrmaschinen ist daher die Benutzung von Schutzbrillen, eng anliegender
Arbeitskleidung sowie von Schutzkappen geboten. Dieser dem Unfallschutz dienende
Aufwand wird jedoch häufig
gescheut, wodurch es immer wieder zu schweren Arbeitsunfällen mit
Werkzeugmaschinen, insbesondere ortsgebundenen Bohrmaschinen, kommt.
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Bisher
bekannte, an Bohrmaschinen fest installierte Schutzscheiben behindern
die Bohrarbeiten.
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Aus
der
DE 27 15 378 C2 ist
eine Vorrichtung für
an einem Arbeitsständer
angebrachte Handwerkzeugmaschinen zum Auffangen und Beseitigen beim Arbeiten
abfallender Stoffe bekannt. Die Vorrichtung weist teleskopartig
gegeneinander verschiebbare Rohrmuffen auf, die eine Absaugkammer
bilden, wobei eine obere Rohrmuffe ortsfest in bezug auf das Spannfutter
der Handwerkzeugmaschine montiert ist. Die untere Rohrmuffe ist
zwischen einer Saugposition und einer verschobenen Position, in
der Zugang zum Werkstück
besteht, gegen die obere Muffe verschiebbar.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue Schutzvorrichtung
zu schaffen, die einen umfassenden Personenschutz an Werkzeugmaschinen
der eingangs genannten Art ermöglicht.
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Die
diese Aufgabe lösende
Schutzvorrichtung nach der Erfindung weist eine transparente Schutzscheibe
auf, die in einer Führung
entlang der Spindeldrehachse relativ zur Spindel zwischen einer Schutzposition
und einer den Zugang zum Werkzeug bzw. Spannfutter gewährleistenden Öffnungsposition verschiebbar
ist.
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Vorteilhaft
ist eine solche Vorrichtung direkt an einer Werkzeugmaschine fest
derart installierbar, dass ihre Verwendung zwingend ist, um die
Maschine überhaupt
nutzen zu können.
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In
vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Schutzscheibe
gegen ein gemeinsam mit der Spindel in Richtung der Spindeldrehachse
vorschiebbares Maschinenteil, beispielsweise eine Spindellagerung,
verschiebbar. Zum Beispiel vor einem Bohrvorgang wird die Scheibe,
die sich während
der Arbeitsvorbereitungen in der Öffnungsposition befand, aus
dieser Position heruntergezogen, wo sie mit ihrem unteren Rand gegen
den Bohrmaschinentisch oder eine Werkstückspannvorrichtung anliegt
und zwischen dem bearbeiteten Werkstück und dem Maschinenbenutzer
eine Schutzwand bildet, die ihn vor wegfliegenden Spänen und
Bohrflüssigkeitsspritzern bewahrt.
Die Scheibe verhindert ferner, dass sich Teile der Arbeitskleidung
oder Haare des Maschinenbenutzers im Bohrwerkzeug verfangen können.
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In
weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Schutzscheibe
in der Führung
gegen eine, bei vertikaler Führung
das Gewicht der Schutzscheibe haltende Reibungskraft verschiebbar. Während des
Bohrvorgangs, bei dem die Spindellagerung mit der Spindel abgesenkt
wird, kann diese Reibungskraft ohne weiteres überwunden werden. Nach dem
Bohren sorgt diese Kraft dafür,
dass die Schutzscheibe automatisch mit dem Anheben der Spindel automatisch
in eine der Öffnungsstellung nahe
Position verschoben wird. Es versteht sich, dass bei einer horizontal
verschiebbaren Spindel eine geringere Reibungskraft genügt, um die
Schutzscheibe aus der Schutzposition zurückzuziehen.
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In
der bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung lässt
sich die Schutzscheibe gegen eine weitere, fest mit dem Maschinenteil
verbundene Schutzscheibe verschieben, wobei die beiden Schutzscheiben
vorzugsweise teleskopartig übereinander
geschoben werden können.
Bei dieser Ausführungsform
sind Elemente der Führung,
wie z.B. Führungsschienen,
ausschließlich
mit den Schutzscheiben verbunden.
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In
letzterer Ausführungsform
lässt sich
die genannte Reibungskraft durch eine Klemmschraube erzeugen, die
in einer der beiden Scheiben in einem Gewinde drehbar und mit einem
gegen die andere Scheibe anlegbaren, z.B. Filz aufweisenden Klemmkopf
versehen ist.
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Vorzugsweise
ist die Schutzscheibe, und ggf. die weitere Schutzscheibe, in ihrem
zur Spindeldrehachse senkrechten Querschnitt U-förmig oder/und gewölbt ausgebildet.
Wenn der U-Steg
bzw. die Wölbung
dem Maschinenbenutzer zugewandt ist, ist das bearbeitete Werkstück an drei
Seiten abgedeckt. Es wäre
ferner denkbar, wenigstens in einem dem Werkstück zugewandten Endbereich der Schutzscheibe
einen im Querschnitt rundum geschlossenen Scheibenabschnitt vorzusehen.
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In
weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann die Schutzscheibe
mit einem kratzfesten oder/und zur Zerspanungsbearbeitung eingesetzte
Flüssigkeiten
abweisenden Belag versehen sein. Bei der Bearbeitung vom Werkstück wegfliegende
Späne können daher
auch dauerhaft die Durchsichtigkeit der Scheibe nicht beeinträchtigen. Auf
die Schutzscheibe auftreffende Bohrflüssigkeit perlt ab, so dass
die Sicht auf Werkzeug und Werkstück dadurch kaum behindert ist.
Bei den Belägen handelt
es sich vorzugsweise um Nanoschichten.
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In
weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist ein bei Verschiebung
der Schutzscheibe aus der Schutzposition betätigter, den Betrieb der Maschine
in der Öffnungsposition
der Schutzscheibe unterbindender Schutzschalter vorgesehen. Der Schutzschalter
unterbricht den Stromversorgungskreis des Spindelantriebs, so dass
die Maschine über ihren
Betriebsschalter nicht in Gang gesetzt werden kann.
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Die
Erfindung soll nun anhand eines Ausführungsbeispiels und der beiliegenden,
sich auf dieses Ausführungsbeispiel
beziehenden Zeichnungen näher
erläutert
werden. Es zeigen:
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1 eine
Teilansicht einer erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung
für eine
Bohrmaschine in einer Vorderansicht,
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2 die
Schutzvorrichtung von 1 in einer geschnittenen Draufsicht,
und
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3 eine
schematische Darstellung der Schutzvorrichtung von 1 und 2 in
verschiedenen Arbeitsphasen der Bohrmaschine.
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Mit
dem Bezugszeichen 1 ist in der 1 eine Spindel
einer ortsfesten Bohrmaschine bezeichnet, in welche ein Spannfutter 2 für einen
Bohrer 3 eingesetzt ist. Die Spindel 1 ist in
einer Spindellagerung 4, welche zusammen mit der Spindel 1 nach
unten vorschiebbar ist, drehbar. Teile des Bohrmaschinengehäuses, aus
denen die Spindellagerung 4 nach unten vorsteht, sind in
den Figuren nicht gezeigt.
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Mit
der Spindellagerung 4 ist über ein Verbindungsstück 5 ein
transparentes Formteil 6 über eine Schraubverbindung
bei 7 starr verbunden.
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Wie 2 zu
entnehmen ist, weist das transparente Formteil 6 im Querschnitt
eine U-Form auf. An den U-Schenkeln des transparenten Formteils 6 sind
einander gegenüberliegend
vertikale Führungsschienen 8 und 9 angebracht.
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Die
Führungsschienen 8 und 9 stehen
im Eingriff mit Führungsschienen 10 und 11,
welche an einem transparenten Formteil 12 angebracht sind, das,
wie das transparente Formteil 6, im Querschnitt U-förmig, jedoch
mit längeren
U-Schenkeln, ausgebildet ist. Die vertikalen Führungsschienen 9 bis 11 bilden
eine Führung,
entlang welcher das Formteil 12 gegen das Formteil 6 vertikal
verschiebbar ist.
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Zwischen
dem transparenten Formteil 6 und dem transparenten Formteil 12 besteht
in dem gezeigten Ausführungsbeispiel
eine Reibschlussverbindung, welche über Schrauben 13 und 14 hergestellt ist.
Die Schrauben 13 und 14 sind jeweils durch einen der
U-Schenkel des transparenten Formteils 12 geführt und
in einem dort gebildeten Gewinde drehbar, wobei an den Gewindeenden
der Schrauben eine Filzplatte 15 bzw. 16 angeordnet
ist, welche gegen den jeweils gegenüberliegenden U-Schenkel des transparenten
Formteils 6 drückt.
Durch Drehung an den einander gegenüberliegend angeordneten Schrauben
lässt sich
eine gewünschte
Reibungskraft zwischen den transparenten Formteilen 6 und 12 einstellen,
welche wenigstens so groß ist,
dass das Gewicht des transparenten Formteils 12 gehalten
wird.
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Unter
Bezugnahme auf die 3 wird nun die Funktionsweise
der vorangehend erläuterten Schutzvorrichtung
beschrieben.
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Nach
den Arbeitsvorbereitungen wird vor Beginn eines Bohrvorgangs das
vertikale Formteil 12 in die in 3a gezeigte
Stellung abgesenkt, in welcher es mit seinem unteren Rand auf einem
Werkstückträger 18 für ein Werkstück 17 aufsitzt.
Bei dem Werkstückträger 18 kann
es sich um einen Bohrmaschinentisch oder eine auf dem Bohrmaschinentisch
angeordnete Spannvorrichtung für
das Werkstück 17 handeln.
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Werkstück und Bohrwerkzeug
sind nun gegenüber
einem Benutzer der Bohrmaschine durch das transparente, eine Schutzscheibe
bildende Formteil 12 und ergänzend durch das transparente Formteil 6 abgeschirmt.
Ein Zugang besteht nur von der dem Benutzer abgewandten Seite her.
Von dieser Seite ließe
sich dem Werkstück
ggf. Bohrflüssigkeit zuführen.
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Bei
der Einleitung des Bohrvorgangs unter Absenkung der sich drehenden
Spindel gemeinsam mit der drehfesten Spindellagerung 4 taucht
gemäß 3b das mit der Spindellagerung 4 verbundene transparente
Formteil 6 in das transparente Formteil 12 ein,
während
sich der Bohrer dem Werkstück
nähert.
Der Bohrer 3 erreicht schließlich das Werkstück, und
es folgt die Bohrbearbeitung, die der Maschinenbenutzer durch die
transparenten, ineinander verschachtelten Formteile 12 und 6 hindurch
ungehindert beobachten kann.
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Soll
der Bohrvorgang unterbrochen werden, z.B. um das Werkstück in eine
neue Position zu verschieben, so wird mit dem Anheben des Bohrers 3 auch
das transparente Formteil 12 angehoben, dessen Reibschlussverbindung
mit dem transparenten Formteil 6 über die Schrauben 13 und 14 ausreicht, um
das Gewicht des transparenten Formteils 12 zu halten. Der
Bohrer 12 verbleibt in einer geschützten Position hinter dem transparenten
Formteil 12, während
das Werkstück 17 zugänglich ist
und beispielsweise in eine neue Bohrposition verschoben werden kann.
Mit der Absenkung des Bohrers fährt
auch das transparente Formteil 12 wieder nach unten in
die Position gemäß 3a und b. Für den Fall, dass ein auf dem
Werkstück
gegenüber
der vorherigen Bohrposition höher
gelegener Bohrpunkt ausgewählt
wird, lässt
sich das transparente Formteil 12 von Hand weiter absenken.
Für solche
Bewegungen von Hand könnte
ein geeigneter Griff vorgesehen sein.
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Bei
Beendigung von Bohrarbeiten wird das transparente Formteil 12 durch
den erwähnten
Reibschluß zusammen
mit dem transparenten Formteil 6 in die in 3c gezeigte
Stellung angehoben, in welcher ein Sicherheitsschalter 19 den
Spindelantrieb stillsetzt, falls der Antrieb nicht bereits vorher über den
Betriebsschalter der Bohrmaschine abgeschaltet worden ist.
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Der
Schutzschalter 19 ist ortsfest am Gehäuse der Bohrmaschine angebracht.
In Positionen des transparenten Formteils 12 oberhalb der
in 3c gezeigten Position lässt sich
die Bohrmaschine nicht in Betrieb setzen. Der Maschinenbenutzer
ist also gezwungen, das Formteil 12 herunterzufahren, wenn
er mit der Maschine arbeiten will.
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Bei
einem Werkzeugwechsel kann das transparente Formteil 12 noch
weiter nach oben in eine Öffnungsposition
verschoben werden, wobei die durch den Schalter 19 bewirkte
Unterbrechung des Betriebsschaltkreises für den Antrieb der Spindelachse
bestehen bleibt oder ggf. durch einen weiteren Schalter oberhalb
des Schalters 19 eine solche Unterbrechung erfolgt. Dadurch
wird gewährleistet, dass
die Bohrmaschine nur betrieben werden kann, wenn sich die Schutzscheibe
in der Schutzposition befindet.
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Während durch
die Verschiebbarkeit des Formteils 12 gegen das Formteil 6 ein
gewisser Spielraum für
unterschiedliche Hubhöhen
der Spindel besteht, könnte
bei wesentlichen Änderungen
der Hubhöhe
ggf. unter Veränderung
der Höhe
des Maschinentisches das Formteil 12 leicht gegen ein in seiner
Länge an
diesen veränderten
Hub angepasstes Formteil ausgetauscht werden.
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In
dem gezeigten Ausführungsbeispiel
sind die transparenten Formteile, die aus schlagfestem Polycarbonat
bestehen, mit einer Nanobeschichtung versehen, welche abweisend
für Bohrflüssigkeit
und darüber
hinaus so kratzfest ist, dass selbst bei längerer Betriebsdauer die Durchsichtigkeit
der Schutzscheiben nicht durch dagegen geschleuderte Späne beeinträchtigt wird.