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Die Erfindung betrifft eine Bearbeitungsmaschine, insbesondere Werkzeugmaschine, Montagemaschine oder dergleichen, mit einem in Längsrichtung beweglichen und in eine zur Längsrichtung winklig, bevorzug rechtwinklig, orientierte Achse rotierbar ausgebildeten Träger für das Werkstück oder das Werkzeug, mit mindestens einer Medienleitung für die Zuführung von Daten, Elektroenergie und/oder gasförmigen oder flüssigen Medien zu dem Träger, wobei für die Führung der Medienleitung ein aus einer Vielzahl von miteinander gelenkig verbundenen Gliedern bestehendes Medienführungselement vorgesehen ist.
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Derartige Bearbeitungsmaschinen sind bekannt. Sie sind sowohl als Werkzeugmaschinen als auch als Montagemaschinen, beispielsweise in einer Bearbeitungslinie oder dergleichen bekannt. Die in Rede stehenden Bearbeitungsmaschinen besitzen einen Träger für das Werkstück oder für das Werkzeug, mittels dessen das Werkstück oder das Werkzeug bewegt wird. Zu dem Träger für das Werkstück oder das Werkzeug müssen Medienleitungen geführt werden, die über Medienführungselemente an den Träger herangeführt werden. Für eine mögliche Drehbewegung des Träger ist es erforderlich, dass die Medienleitungen über Drehkupplungen an dem Träger angeschlossen werden. Dies hat zur Folge, dass der Aufwand für derartige Kupplungen recht hoch ist, was die gesamte Angelegenheit verteuert.
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Des Weiteren sind an diesen Stellen aufgrund der hohen Beanspruchung bei den Drehbewegungen und den fortlaufenden Hin- und Her- bzw. Auf- und Abbewegungen mit den damit verbundenen Drehbewegungen sehr häufig Undichtigkeiten an diesen Kupplungen vorhanden, die einen hohen Wartungsaufwand mit sich bringen. Derartige Drehkupplungen verschleißen auch relativ schnell. Auch die Dichtungen, die diese Drehkupplungen abdichten, sind einem hohen Verschleiß ausgesetzt, sodass auch hier häufige Wartungsarbeiten notwendig sind, um die Dichtigkeit wieder herzustellen. Insbesondere bei Medienleitungen, zur Zuführung von Hydraulikflüssigkeit für hydraulische Betätigungselemente oder Werkzeuge oder aber Pneumatikleitungen für entsprechende pneumatische Stellelemente oder pneumatische Werkzeuge ist eine optimal arbeitende Dichtung notwendig, da man sich hier Druckverluste nicht leisten kann, weil dadurch die Bearbeitung beeinträchtigt wird. Auch entsprechende Spannmedien müssen mit einem entsprechenden Druck beaufschlagt werden, der in der Bearbeitung bzw. beim Transport auch konstant gehalten werden muss, um ein Verrücken bzw. Lösen des Werkstückes oder des Werkzeuges zu vermeiden. Aus diesem Grund ist eine hohe Sicherheit bezüglich der Abdichtung an diesen Drehkupplungen notwendig.
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DE 20 2005 001 651 U1 zeigt eine Führungseinrichtung mit einer Führungseinheit, welche einen ortsfesten Anschluss und einen beweglichen Anschluss aufweist. Der ortsfeste Anschluss ist dabei innenliegend, während der bewegliche Anschluss außenliegend positioniert ist. Zwischen dem ortsfesten Anschluss und dem beweglichen Anschluss liegt ein räumlich auslenkbarer Bereich. Dieser ist durch gelenkig miteinander verbundene Glieder gebildet. Der bewegliche Anschluss kann beispielsweise mit einem Teil eines Roboters verbunden werden. Die Führungseinheit ist dabei um eine zentrale Achse beweglich.
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DE 80 11 791 U1 zeigt einen Energieleitungsträger, welcher aus einer wechselnden Folge von engen Rohrgliedern und weiteren Rohrgliedern besteht, die formschlüssig zusammengesteckt sind. Diese können aus einer gestreckten Lage nur zu einer Seite hin gegeneinander verschränkt werden, während sie in der gestreckten Lage zu den anderen drei Seiten hin einen starren Rohrstrang bilden. Die engen Rohrglieder können aus einem konischen Ring bestehen, der zwei nach außen gerichtete Anschläge und einen mittleren Anschlagring aufweist. Zwischen dem mittleren Anschlagring und den beiden Anschlägen werden Teilrinnen gebildet, in welche die symmetrisch ausgebildeten weiteren Rohrglieder mit ihren nach innen gerichteten Anschlägen eingreifen.
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EP 1 582 290 A1 zeigt eine Kabelführung mit einer Vielzahl von Führungskomponenten. Angrenzende Führungskomponenten sind drehbar miteinander verbunden, indem Löcher einer Führungskomponente in Schäfte einer angrenzenden Führungskomponente eingreifen. Die Kabelführung kann zur Versorgung eines schwenkbaren Tisches verwendet werden, wobei bei einer Drehung des schwenkbaren Tisches die Kabelführung um ein Abdeckteil herumgewickelt wird.
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Die Erfindung geht von dem zuvor beschriebenen Stand der Technik aus und hat es sich zur Aufgabe gemacht, die vorher beschriebenen Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden.
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Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch eine Bearbeitungsmaschine, insbesondere Werkzeugmaschine, Montagemaschine oder dergleichen, mit einem in Längsrichtung beweglichen und um eine zur Längsrichtung winklig, bevorzugt rechtwinklig, orientierte Achse rotierbar ausgebildeten Träger für das Werkstück oder das Werkzeug, mit mindestens einer Medienleitung für die Zuführung von Daten, Elektroenergie und/oder gasförmigen oder flüssigen Medien zu dem Träger, wobei für die Führung der Medienleitung ein aus einer Vielzahl von miteinander gelenkig verbundenen Gliedern bestehendes Medienführungselement vorgesehen ist, welches sich dadurch auszeichnet, dass das Medienführungselement sowohl bei einer Längsbewegung des Trägers wie auch bei Rotation um eine Achse A zur Führung der Medienleitung dient. Durch eine derartige Bearbeitungsmaschine mit dem entsprechenden Medienführungselement wird es jetzt vermieden, dass die im Stand der Technik notwendigen Drehkupplungen zur Verbindung der Medienleitungen mit dem Träger dort eingesetzt werden müssen. Vielmehr ist jetzt eine feste Verbindung der Medienleitungen mit dem Träger möglich, da die Rotationsbewegung jetzt die im Stand bisher notwendige Rotation der Medienleitung komplett kompensiert bzw. ausgleicht. Für Medienleitungen gasförmiger oder flüssiger Art werden die Undichtigkeiten, wie sie im Stand der Technik auftreten, komplett vermieden. Für die Elektroenergieübertragung sind Schleifringübertragungskupplungen, induktive oder kapazitive Einkopplungen nicht mehr notwendig. Der Aufwand für die Übertragung der Medien wird damit enorm reduziert. Gleiches gilt selbstverständlich auch für die Datenleitungen, die zu dem Träger geführt werden müssen. Die Störanfälligkeit der Bearbeitungsmaschine nach der Erfindung wird erheblich reduziert. Das Medienführungselement ist in einer bevorzugten Variante dabei als Kette bzw. kettenförmig ausgebildet.
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Dabei zeichnet sich eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Bearbeitungsmaschine dadurch aus, dass als Medienleitungen Elektrokabel, Datenkabel, Schläuche für Kühl- bzw. Spülmittel oder dergleichen, Hydraulikschläuche oder Pneumatikschläuche vorgesehen sind. Für all diese Medienleitungen werden jetzt keine entsprechenden Einkopplungs- bzw. Kupplungsmöglichkeiten mehr benötigt. Gleiches gilt für Hydraulikleitungen oder Pneumatikleitungen, die beispielsweise flexibel ausgeführt sind. Auch für diese ist jetzt eine Drehkupplung am Träger nicht mehr erforderlich.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich weiterhin dadurch aus, dass eine Trommel an dem Träger bzw. neben dem Träger vorgesehen ist, an bzw. auf der das Medienführungselement aufliegt bzw. aufwickelbar ist. Die Trommel ist geschickterweise um die A-Achse des Trägers drehbar und ist mit dem Träger drehfest verbunden. Die Trommel ist damit abhängig von der Stellung der A-Achse des Trägers.
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Eine Variante der Erfindung schlägt vor, dass der Träger an bzw. auf einem Schlitten vorgesehen ist. Insbesondere ist es günstig, dass der Träger bzw. der Schlitten vertikal bewegbar ist.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung schlägt vor, dass das Medienführungselement am Träger, insbesondere neben oder unterhalb des Träger vorgesehen ist. Damit behindert das Medienführungselement selbst den Bearbeitungsvorgang nicht, da es nicht in dem Bereich des Werkstückes bzw. Werkzeuges kommt, sondern entweder unterhalb des Träger bzw. neben diesem angeordnet ist. Dabei ist es nicht ausgeschlossen, dass das Medienführungselement teilweise oberhalb des Träger sich befindet, wenn es beispielsweise neben dem Träger vorgesehen ist. Doch auch dann gelangt dieses nicht in den Bereich des Werkstückes bzw. Werkzeuges an dem Träger.
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Ein weiterer Aspekt der erfindungsgemäßen Bearbeitungsmaschine ist dadurch angegeben, dass die Medienleitung von dem Medienführungselement geführt bzw. an diesem befestigt oder mit ihm verbunden ist. Dadurch folgt die Medienleitung der Bewegung des Medienführungselementes, sodass keine Verwicklungen, Verdrehungen oder dergleichen auftreten können.
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Erfindungsgemäß wurde weiterhin gefunden, dass es von Vorteil ist, wenn ein Gestell vorgesehen ist, an dem der Träger, insbesondere in einer Führung geführt, bewegbar angeordnet ist. Dabei ist es weiterhin von Vorteil, wenn das Medienführungselement in dem Gestell derart geführt ist, dass es vor Verunreinigungen geschützt ist. Dies kann man beispielsweise mit einem Gehäuse oder einer Abdeckung des Gestelles erreichen.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Träger um ±360°, bevorzugt um ±180° drehbar ist. Die Drehbewegung wird bevorzugt entweder bei ±360° oder ±180° blockiert, um zu vermeiden, dass Verdrehungen an den Kabeln bzw. den Schläuchen auftreten können und um die Bearbeitung des gespannten Werkstückes an Positionen zu ermöglichen, die nicht durch den Träger verdeckt sind. Eine weitere Variante sieht demnach auch eine Blockierung der Drehbewegung für das Verschwenken des Werkstückes von ±135° vor. Im Übrigen ist vorgesehen den Verschwenkbereich so zu wählen, dass all die Bereiche erreichbar sind, die durch den Träger nicht verdeckt sind. Dieser Verschwenkbereich wird dann auf zwei Drehrichtungen aufgeteilt. Die jetzt möglicherweise noch vorkommenden Verdrehbewegungen werden durch die Kabel bzw. Schläuche selbst ausgeglichen. Sie führen nicht zum Einknicken bzw. Verdrehen des Kabels bzw. Schlauches.
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Eine Weiterbildung der Erfindung schlägt vor, dass eine B-Achse für den Träger vorgesehen ist, die sich im rechten Winkel zur A-Achse erstreckt. Damit wird die gesamte Bearbeitungsmaschine noch wesentlich universeller. Auch mit einer derartigen Lösung ist es nicht notwendig, für die medienführenden Leitungen oder Kabel am Medienführungselement entsprechende Kupplungen oder Schleifringübertragungselemente zum Träger vorzusehen. Insbesondere ist das Medienführungselement geeignet, den Rotationen um zwei Achsen zu folgen.
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Von Vorteil ist es weiterhin, wenn der Träger dann um diese B-Achse rotierbar ausgebildet ist. Auch dies dient der universelleren Gestaltung der erfindungsgemäßen Bearbeitungsmaschine.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen weiter beschrieben. Es zeigen:
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1 eine Vorderansicht mit einem Ausschnitt der erfindungsgemäßen Bearbeitungsmaschine
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2 Seitenansicht als Prinzipdarstellung des Teiles der erfindungsgemäßen Bearbeitungsmaschine.
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Die 1 zeigt eine Vorderansicht des Teiles der erfindungsgemäßen Bearbeitungsmaschine, an der sich der Träger 4 befindet und an dem das Medienführungselement 2 vorgesehen ist. Das Medienführungselement 2 ist hier schematisch in drei Positionen, oben in seiner höchsten Position als Ausschnitt gezeigt. Dabei ist ersichtlich, dass das Medienführungselement 2 an der Befestigung 2/2 an einer Trommel 1 des Trägers 4 befestigt ist. Mit dem daneben angeordneten Doppelpfeil wird angedeutet, dass der Träger 4 in dieser Richtung auf und ab bewegbar ist. Im Zentrum der 1 ist der Träger 4 in seiner mittleren Position gezeigt und ganz unten, ebenfalls schematisch in der untersten Stellung 2/1.
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Das Medienführungselement 2 wird im Zentrum auf der Trommel 1 bei einer Drehbewegung des Trägers 4 um die Achse A für das Werkstück auf- bzw. abgewickelt. Dies erfolgt durch die Drehbarkeit dieser Trommel 1 bezüglich der A-Achse. Dabei folgt die Trommel 1 der Drehbewegung des Trägers 4. Die Trommel 1 ist dabei drehfest mit dem Träger 4 verbunden. Der Träger 4 ist entlang der Achse y ebenfalls bewegbar. Der Träger 4 ist in der dargestellen Variante gemäß 1 an bzw. auf einem Schlitten 6 vorgesehen. Mit bzw. über den Schlitten 6 erfolgt die Führung in dem Gestell 3. Der Träger 4 ist gegenüber dem Schlitten 6 um die Drehachse A drehbar.
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Die unterste Stelle des Medienführungselementes 2 ist mit 2/1 angegeben. Das heißt das Medienführungselement 2 befindet sich dort nur, wenn der Träger 4 sich in seiner untersten Position befindet. Klar ersichtlich ist, dass das Medienführungselement 2 mit zueinander bewegbaren Gliedern kettenartig untereinander verbunden ist. Damit ist eine ausreichende Gelenkigkeit gewährleistet, sodass das Medienführungselement 2 der Aufroll- bzw. Abrollbewegung an bzw. auf der Trommel jeweils problemlos zu folgen vermag. Der Träger 4 ist mit dem Schlitten 6 an einem Gestell 3 höhenbeweglich geführt. Das Medienführungselement 2 ist an der Befestigung 2/3 fixiert.
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Die 2 zeigt in einer Seitenansicht eine schematische Darstellung des Teiles der erfindungsgemäßen Bearbeitungsmaschine, an der sich der Träger 4 zwischen zwei Teilen des Gestelles 3 befindet. Auf dem Träger 4 befindet sich ein Werkstück 5. Der Träger 4 ist um eine horizontale Achse A drehbar gelagert. Er ist des Weiteren um eine senkrecht zur Achse A orientierte Achse B drehbar. Die y-Richtung bezeichnet die Auf- und Abbewegung des Trägers 4. Das Medienführungselement trägt wiederum das Bezugszeichen 2. Alle anderen Merkmale wurden bereits in 1 erläutert und werden in 2 in gleicher Weise verwendet. Das Medienführungselement 2 erstreckt sich vom oberen Befestigungspunkt 2/3 zunächst nach unten, bildet unten eine Schlaufe 2/4 aus und ist in der Befestigung 2/2 an der Trommel 1 festgelegt.
