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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit einem Arbeitsraum,
in dem eine Vorrichtung zum Aufnehmen von zu bearbeitenden Werkstücken vorgesehen
ist, mit einer Arbeitsspindel zur Bearbeitung von Werkstücken, und
einem die Arbeitsspindel tragenden Schlitten, der relativ zu der Vorrichtung
in einer Längsrichtung
verfahrbar ist, wobei an dem Schlitten auf jeder seiner Seiten je
eine in Längsrichtung
längenveränderliche
Abdeckung für den
Arbeitsraum vorgesehen ist, die mit ihrem jeweiligen ersten Ende
mit dem Schlitten und mit ihrem jeweiligen zweiten Ende mit einer
Seitenwand des Arbeitsraumes verbunden ist, wobei jede längenveränderliche
Abdeckung jeweils eine hintere Wand sowie ein Dach aufweist.
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Die
bekannte Werkzeugmaschine ist eine sogenannte Fahrständermaschine,
bei der ein erster x-Schlitten in Längsrichtung gegenüber einem
Werkstücktisch
verfahrbar angeordnet ist. Auf dem x-Schlitten ist ein y-Schlitten
angeordnet, der quer zur Längsrichtung,
also in y-Richtung, verfahrbar ist. Dieser y-Schlitten wird auch
Ständer
genannt.
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An
dem Ständer
ist ein Spindelkopf angeordnet, der senkrecht zur x- und y-Richtung,
also in z-Richtung, verfahrbar ist. Dieser Spindelkopf, der auch
als Spindelstock bezeichnet wird, trägt eine Arbeitsspindel, in
die unterschiedliche Werkzeuge zur Bearbeitung eines auf dem Werkstücktisch
in eine Vorrichtung eingespannten Werkstückes eingewechselt werden können.
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Auf
diese Weise können
die Werkzeuge relativ zu dem Werkstück in den drei orthogonalen Raumachsen
x, y und z verfahren werden.
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Bei
der spanabhebenden Bearbeitung der Werkstücke entstehen zum einen Späne, zum
anderen wird Bohr- und Kühlflüssigkeit
verspritzt, weshalb die Werkzeugmaschine insgesamt durch eine Kabine oder
Verkleidung nach außen
abgekapselt ist. Darüber
hinaus muss verhindert werden, dass Späne oder Flüssigkeit auf die Führungsschienen
und Antriebseinheiten für
die Schlitten und sonstigen Vorrichtungen gelangen. Aus diesem Grund
ist der Arbeitsraum der Werkzeugmaschine, also der Bereich, in dem
das Werkstück
mit dem Werkzeug bearbeitet wird, noch einmal gegenüber dem
Rest der Werkzeugmaschine verkapselt.
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Bei
der bekannten Werkzeugmaschine erfolgt diese Verkapselung des Arbeitsraumes
durch längenveränderliche
Abdeckungen, die beidseits des x-Schlittens angeordnet sind und
sich bis zu den Außenwänden des
Arbeitsraumes erstrecken. Diese längenveränderlichen Abdeckungen bestehen
jeweils aus einer hinteren Wand sowie einem Dach, die durch einen
Faltenbalg ausgebildet sind, der im Querschnitt L-förmig ausgebildet
ist. Dieser Faltenbalg ist auf mehreren Rahmen montiert, die im
Querschnitt Z-förmig
sind, der untere Balken der Z-förmigen
Rahmen wird hinter dem Arbeitsraum auf Führungsschienen geführt und
gegen Verkippen gehalten.
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Zwischen
den beiden in x-Richtung längenveränderlichen
Abdeckungen ist im Dachbereich noch eine in y-Richtung längenveränderliche
Dachabdeckung in Form eines weiteren Faltenbalges vorgesehen, der
zwischen der vorderen Wand der Verkleidung und dem Spindelstock
angeordnet ist.
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Auf
diese Weise ist vor den Führungen
und den einzelnen Schlitten ein durch die hinteren und oberen Abdeckungen
sowie die Seitenwände
und Vorderwand der Kabine begrenzter Arbeitsraum gebildet, in dem
die Werkstücke
bearbeitet werden. Durch die Längenveränderlichkeit
der einzelnen Abdeckungen wird dabei trotz der guten Verfahrbarkeit der
Arbeitsspindel für
eine hinreichende Abdichtung des Arbeitsraumes gesorgt.
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Wie
die Abdichtung der Führungen
des Spindelstockes an dem Ständer
erfolgt, ist in der Entgegenhaltung nicht beschrieben.
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Eine
vergleichbare Werkzeugmaschine ist in der
DE 41 17 699 A1 gezeigt.
Zusätzlich
zu den bereits beschriebenen längenveränderlichen
Abdeckungen weist diese Werkzeugmaschine noch eine sich ebenfalls
in y-Richtung erstreckende längenveränderliche
Lamellenabdeckung auf, die unterhalb des Arbeitsraumes vorgesehen
ist, um so die dort vorhandenen Führungen abzudecken.
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Aus
der
EP 0 803 317 A1 ist
noch eine Werkzeugmaschine bekannt, bei der der Arbeitsraum im unteren
Bereich durch feste und im oberen Bereich durch längenveränderliche
Abdeckungen verkapselt ist. Wie schon bei den eingangs beschriebenen Werkzeugmaschinen
handelt es sich auch bei dieser Werkzeugmaschine um eine sogenannte
Fahrständermaschine,
bei der an dem x-Schlitten links und rechts zwei Wangen angeordnet
sind, zwischen denen der Ständer
in y-Richtung sowie der Spindelstock in z-Richtung verfahren kann.
An den schräg nach
oben verlaufenden Wangen sind links und rechts Rolloabdeckungen
vorgesehen, die als schräge
Abdeckung den Arbeitsraum nach oben und nach hinten abdecken, wobei
zwischen den beiden Wangen eine weitere Rolloabdeckung vorgesehen
ist, die den Arbeitsraum vor dem Spindelstock nach oben abschließt.
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Es
hat sich nun herausgestellt, dass die Abdeckungen bei den eingangs
genannten Werkzeugmaschinen sowohl während der Montage als auch
im Betrieb Probleme bereiten, sie sind zum einen schwer zu handhaben
und behindern zum anderen die freie Beweglichkeit der Verfahrmechanik, über die die
Arbeitsspindel in den drei orthogonalen Achsen relativ zu dem Werkstück verfahren
werden kann. Bei der aus der
EP 0 803 317 A1 bekannten Werkzeugmaschine
sind diese Probleme durch die relativ leichten, sich selbst aufwickelnden
Rollos beseitigt, allerdings handelt es sich bei dieser Werkzeugmaschine um
eine spezielle Konstruktion mit „hängender” Spindel, der x-Schlitten
ist deutlich oberhalb des Werkstückes
und sogar oberhalb des Arbeitsraumes angeordnet, in den die Arbeitsspindel
von oben eintaucht. Aus diesem Grund ist die bekannte Konstruktion
nur für
relativ schmalbauende Werkzeugmaschinen einsetzbar.
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Aus
der
DE 202 08 600
U1 ist ein Faltenbalg für
Werkzeugmaschinen bekannt, bei dem ein vertikaler Lamellenbalg mit
einem horizontalen Lamellenbalg zusammensteckbar ist, indem der
horizontale Lamellenbalg von oben auf den vertikalen Lamellenbalg
aufgesteckt wird.
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Vor
diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe
zugrunde, die eingangs genannte Werkzeugmaschine derart weiterzubilden, dass
bei einfachem, konstruktivem Aufbau für eine sichere und gute Abdeckung
des Arbeitsraumes insbesondere auch dann gesorgt wird, wenn Werkzeugmaschinen
mit großen
Arbeitsräumen,
also großen Abmessungen
insbesondere in x- und y-Richtung benötigt werden.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe bei der eingangs genannten Werkzeugmaschine dadurch gelöst, dass
die hintere Wand eine vertikalen Lamellenbalg aus ineinanderschiebbaren
Lamellen und das Dach einen horizontalen Lamellenbalg aus ineinanderschiebbaren
Lamellen aufweist, wobei je eine Lamelle des vertikalen und des
horizontalen Lamellenbalgs steckbar miteinander verbunden sind und
jede Lamelle ein im Wesentlichen quer zu der Abdecklamelle verlaufendes
Schwert aufweist, über das
die Lamelle mit der jeweils anderen Lamelle zusammengesteckt ist.
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Die
der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auf diese Weise vollkommen
gelöst.
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Die
Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben erkannt, dass es durch
entsprechende konstruktive Maßnahmen
möglich
ist, eine zweiteilige Abdeckung zu verwenden, die einerseits einfach
zusammen- und auseinanderzubauen ist und andererseits für eine sichere
Abdeckung sorgt.
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Dies
wird dadurch erreicht, dass das Dach steckbar mit der hinteren Wand
verbunden ist. Diese Steckbarkeit ermöglicht es, ohne Schraubmaßnahmen
oder sonstige zeitaufwändige
Techniken, die beiden längenveränderlichen
Teile der Abdeckung unmittelbar während der Endmontage der neuen Werkzeugmaschine
miteinander zu verbinden, so dass auch bei Reparaturarbeiten ein
leichtes Entfernen beispielsweise der Dachabdeckung möglich ist.
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Dabei
ist konstruktiv von Vorteil, dass es lediglich erforderlich ist,
bei den bekannten längenveränderlichen
Abdeckungen jeweils zusätzlich
ein Schwert vorzusehen, wobei der Zusammenbau dadurch vereinfacht
wird, dass nach der Montage des vertikalen Lamellenbalgs die Dachabdeckung
sozusagen quer seitlich eingesteckt werden kann, wobei auf diese
Weise auch ein Entfernen des horizontalen Lamellenbalgs möglich ist.
Diese Maßnahme
ist also nicht nur konstruktiv von Vorteil, sie weist auch hinsichtlich
der Handhabung besondere Vorteile auf.
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Dabei
ist es dann bevorzugt, wenn jede Lamelle eine vorzugsweise aus Metall
gefertigte Abdecklamelle und einen Träger aufweist, der im Wesentlichen
quer zu der Abdecklamelle verläuft
und mit dem Schwert verbunden ist.
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Lamellenbalge
sind als solche aus dem Stand der Technik bekannt, sie haben durch
ihre spezielle Konstruktion nicht nur eine gute Abdeckwirkung, sondern
auch in sich eine hinreichende Steifigkeit, so dass auf zusätzliche
Unterstützungsmaßnahmen,
die ein Durchbiegen oder Durchhängen
verhindern sollen, verzichtet werden kann. Der Träger kann dabei
entweder ein Kunststoffträger
sein, auf den die Abdecklamelle montiert wurde. Es ist aber auch
möglich,
den Träger
einstückig
mit der Abdecklamelle auszubilden, indem die Abdecklamelle abgekantet wird.
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Dabei
ist es dann bevorzugt, wenn das Schwert der vertikalen Lamellen
zwei Platten und das Schwert der horizontalen Lamellen ein Rastteil
aufweist, das zwischen die Platten gesteckt ist.
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Hier
ist von Vorteil, dass die erfindungsgemäße Art der Steckverbindung
sehr leicht baut, so dass insgesamt eine Abdeckung mit geringem
Gewicht bereitgestellt werden kann.
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Allgemein
ist es dabei bevorzugt, wenn zwischen der hinteren Wand und dem
Dach eine Labyrinthdichtung vorgesehen ist, die vorzugsweise zwei zueinander
parallele Stege umfasst, von denen einer an der hinteren Wand und
der andere an dem Dach vorgesehen ist, wobei weiter vorzugsweise
beide Stege Verlängerungen
der Abdecklamellen sind.
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Auch
diese Maßnahme
ist konstruktiv von Vorteil, durch diese einfach ausgebildete Labyrinthdichtung
ergibt sich nämlich
nach Erkenntnis der Erfinder eine sehr gute Abkapselung des Arbeitsraumes,
wobei andererseits eine Beweglichkeit der Lamellen zueinander erhalten
bleibt, denn auch die Steckverbindung selbst lässt ein gewisses Spiel zu. Auf
diese Weise wird auch ein Verklemmen der neuen Abdeckung verhindert.
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Dann
ist es bevorzugt, wenn das Dach an seiner freien Vorderseite gleitend
auf einer Auflagefläche
einer vorderen Wand des Arbeitsraumes, vorzugsweise einer vorderen
Wand einer die Werkzeugmaschine nach außen abschließenden Kabine
aufliegt.
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Hier
ist von Vorteil, dass sozusagen das Gegenlager für die Steckverbindung an der
sowieso vorgesehenen Kabine angeordnet wird, das obere Dach liegt
also vorne gleitend auf der Auflagefläche auf und wird hinten über die
Steckverbindung von den vertikalen Lamellen gehalten. Diese Maßnahme hat nicht
nur konstruktive Vorteile, sie führt
auch dazu, dass das Gewicht weiter reduziert wird.
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Dabei
ist es dann bevorzugt, wenn die hintere Wand an ihrer unteren Kante
gleitend an einer Führungsschiene
geführt
ist, die vorzugsweise die hintere Wand in zwei Richtungen führt, die
orthogonal zueinander und zur Längsrichtung
verlaufen, wobei die Führungsschiene
weiter vorzugsweise in Längsrichtung
gesehen einen dachförmigen
Querschnitt aufweist, den die Wand mit ihrer unteren Kante von oben übergreift.
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Auch
diese Maßnahmen
sind konstruktiv von Vorteil, denn zum einen sorgen sie in Kombination oder
allein dafür,
dass die hintere Wand lediglich aus den senkrechten Lamellen aufgebaut
sein muss, der im Stand der Technik vorgesehene, hintere Querbalken,
der ein Verkanten verhindern soll, ist hier nicht erforderlich.
Im einfachsten Fall nimmt die Führungsschiene
das Gewicht der hinteren Lamellen auf, das Verkanten wird über die
Steckverbindung und die vordere Auflage des Daches verhindert. Das
Verkippen kann aber durch die spezielle Konstruktion der Führungsschiene
weiter verhindert werden, indem sie nämlich zusätzlich zu dem Gewicht der Lamellen in
z-Richtung auch noch eine Kraft in y-Richtung aufnimmt. Wenn der
Querschnitt dachförmig
ist, ergibt sich bei einfacher Konstruktion und insbesondere einfacher
Montagemöglichkeit
eine zuverlässige Führung und
Sicherung gegenüber
Verkanten.
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Allgemein
ist es bevorzugt, wenn an beiden Seiten des Schlittens jeweils eine
Wange befestigt ist, an der jeweils die hintere Wand und das Dach
befestigt sind, wobei weiter vorzugsweise auf dem Schlitten ein
zwischen den Wangen in einer Querrichtung orthogonal zur Längsrichtung
verfahrbarer Ständer
angeordnet ist, der die Arbeitsspindel trägt und vorzugsweise gegenüber den
Wangen über
ein Abstreiferblech abgedichtet ist.
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In
diesem Zusammenhang ist es auch bevorzugt, wenn an dem Ständer ein
die Arbeitsspindel tragender Spindelstock gelagert ist, der an dem
Ständer orthogonal
zu Längsrichtung
und Querrichtung verfahrbar gelagert ist.
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Dies
sind an sich bekannte Maßnahmen,
sie führen
zu einer sogenannten Fahrständermaschine, bei
der das Werkzeug in allen drei Richtungen gegenüber dem Werkstück verfahren
wird. Die Erfindung kann aber auch bei anderen Werkzeugmaschinen
eingesetzt werden, bei denen nicht sämtliche Achsen im Werkzeug
vorhanden sind, sondern beispielsweise eine oder zwei Achsen im
Werkstück
liegen.
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Dabei
ist es weiter bevorzugt, wenn zwischen den Wangen eine zwischen
diesen geführte, den
Ständer
und dessen Führung
zumindest zum Teil abdeckende, weitere Abdeckung vorgesehen ist,
die in der Querrichtung längenveränderlich
ausgebildet ist.
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Bei
dieser Maßnahme
ist von Vorteil, dass der Arbeitsraum auch nach unten abgedeckt
wird, nämlich
dort wo die Führungen
des Ständers
ansonsten frei zugänglich
waren.
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Dabei
ist es bevorzugt, wenn die weitere Abdeckung eine in Querrichtung
verschiebbare bewegliche Abdeckung, in bevorzugter Ausgestaltung
eine Gliederschürze
umfasst, die mit dem Ständer
verbunden und in Schienen, vorzugsweise seitlich offenen U-Schienen,
geführt
ist, die an den Wangen vorgesehen sind.
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Bei
dieser Maßnahme
ist von Vorteil, dass sie eine technisch sehr einfache Lösung für die längenveränderliche
Abdeckung des Arbeitsraumes nach unten bietet, beim Verfahren des
Ständers
in y-Richtung wird die Gliederschürze vor- und zurückgezogen,
es sind keine aufwändigen
Lamellenbalge oder Rollos erforderlich. Durch die Schienen an den Wangen
erfolgt ferner eine Art Zwangsführung,
wobei weiter auf einen Aufwickelmechanismus etc. verzichtet werden
kann, was konstruktiv ebenfalls von Vorteil ist. Ferner sorgen die
Schienen für
eine Abdichtung der beweglichen Abdeckung gegenüber den Wangen.
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Dies
ist aber nicht nur konstruktiv einfacher als die im Stand der Technik
bekannte Lamellenabdeckung, die Gliederschürze bietet auch den weiteren
Vorteil, dass es nicht möglich
ist, dass auf die Abdeckung fallende Späne zu einem Verklemmen, also einer
Behinderung oder einem ganzen Ausfall der Längenveränderlichkeit der Abdeckung
führen.
Die Gliederschürze
wird nämlich
als Ganzes vor- und zurückgeschoben,
so dass Späne
dieses Verschieben nicht beeinträchtigen
können.
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Gegenüber den
im Stand der Technik bekannten Rollos als längenveränderliche Abdeckung besteht
der weitere Vorteil, dass die bewegliche Abdeckung oder Gliederschürze aus
Metall gefertigt sein kann, so dass sie auch sehr heiße und schwere Späne sowie
größere Mengen
an Bohr- und Kühlflüssigkeit
aufnehmen kann, ohne dass die Abdeckung beschädigt wird. Dies ist mit einem
Rollo nicht in diesem Maße
der Fall.
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Die
bewegliche Abdeckung, die auch aus einem flexiblen Material hinreichender
Wärmebeständigkeit
und Festigkeit bestehen kann, kann dabei über die vordere Kante des Schlittens
nach unten herunterhängen,
auf dem der Ständer
in y-Richtung verfahrbar angeordnet ist. Beim Verfahren des Ständers verlängert oder
verkürzt
sich also der Abschnitt der Gliederschürze, der den Arbeitsraum nach
unten abdeckt und dadurch die Führungen
des Ständers
vor Spänen,
Kühlmittel,
etc. schützt.
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Allgemein
ist es dabei bevorzugt, wenn die Gliederschürze mit dem Ständer über einen
Hebel verbunden ist, der gelenkig sowohl mit der Gliederschürze als
auch mit dem Ständer
verbunden ist.
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Hier
ist von Vorteil, dass für
den Ständer
eine Bewegungsmöglichkeit
vorgesehen sein kann, die über
die Führungsbahn
für die
Gliederschürze
hinausgeht. Durch den gelenkigen Hebel wird dann dafür gesorgt,
dass das obere Ende der Gliederschürze beispielsweise unter den
Ständer
schwenken kann. Auch diese Maßnahme
ermöglicht
also eine konstruktiv einfache Abdeckung des unteren Bereiches des
Arbeitsraumes.
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Weiter
ist es bevorzugt, wenn die Gliederschürze im Bereich des Hebels seitliche
Schutzbleche aufweist, zwischen denen eine starre Schutzabdeckung
vorgesehen ist, und die gelenkig mit einer weiteren Schutzabdeckung
verbunden sind, die anderen Endes gelenkig mit dem Ständer an
dessen Vorderkante verbunden sind.
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Hier
ist von Vorteil, dass der Arbeitsraum nicht nur nach unten, sondern
auch nach hinten und unterhalb des Ständers abgedeckt ist, wobei
die gelenkigen Verbindungen eine Abdeckung ermöglichen, die einerseits konstruktiv
einfach aufgebaut ist, andererseits den Bewegungsmöglichkeiten
des Ständers
keine Beschränkungen
auferlegt.
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Die
starre und die weitere Schutzabdeckung bilden dabei eine Art Scharnier,
das beim Zurückfahren
des Ständers
durch den nach hinten kippenden Hebel zurückgezogen wird, so dass es
sich richtig zusammenfaltet, also nicht nach vorne umklappt. Auch hier
ist die Bedeutung des Hebels erkennbar.
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Allgemein
ist es noch bevorzugt, wenn die weitere Abdeckung eine starre vordere
Abdeckung aufweist, die vor dem Schlitten geschwungen nach unten
und vorne verläuft
und unmittelbar unterhalb der Schienen angeordnet ist, so dass sich
die Gliederschürze
beim Verfahren des Ständers über die vordere
Abdeckung verschiebt.
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Hier
ist von Vorteil, dass die bewegliche Gliederschürze nur in dem Bereich vorgesehen
werden muss, der dem Verfahrweg des Ständers in y-Richtung entspricht.
Auf diese Weise wird die bewegte Masse weiter verringert und ferner
die Konstruktion weiter vereinfacht.
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Dabei
ist es bevorzugt, wenn die Gliederschürze an ihrem freien vorderen
Ende eine Abstreiferleiste aufweist, die in Anlage mit der vorderen
Abdeckung ist.
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Hier
ist von Vorteil, dass beim Vorfahren des Ständers Späne und Flüssigkeiten, die auf der starren,
vorderen Abdeckung liegen, nach vorne abgestreift werden, so dass
sie nicht unter die Gliederschürze
gelangen können, über die
sie dann beim Zurückfahren
des Ständers
unter die Abdeckung gelangen würden.
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Allgemein
ist es noch bevorzugt, wenn an dem Ständer eine vertikale Rolloabdeckung
vorgesehen ist, die mit dem Spindelstock verbunden ist und dessen
Führung
abdeckt, wobei weiter vorzugsweise die Rolloabdeckung einen an dem
Spindelstock angeordneten Rollokasten aufweist, in dem sich die Rolloabdeckung
abwickelt, die mit ihrem freien unteren Ende an einer unteren Kante
des Ständers
befestigt ist.
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Hier
ist von Vorteil, dass auch die Führungen des
Spindelstockes an dem Ständer
mit abgedeckt werden.
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Es
versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend
noch zu erläuternden Merkmale
nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in
anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne
den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der beigefügten
Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
schematische Vorderansicht der neuen Werkzeugmaschine;
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2 eine
perspektivische, schematische Ansicht der Werkzeugmaschine aus 1 von schräg hinten,
mit teilweise weggebrochener Verkleidung;
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3 eine
vergrößerte perspektivische
Darstellung des Arbeitsraumes der Werkzeugmaschine aus 1,
in der die neuen Abdeckungen gezeigt sind;
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4 eine
Darstellung wie 3, jedoch lediglich im Bereich
der den Ständer
und dessen Führung
abdeckenden, weiteren Abdeckung;
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5 eine
Seitenansicht der Darstellung gemäß 4;
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6 eine
Darstellung wie 5, jedoch mit in y-Richtung
ganz nach vorne gefahrenem Ständer;
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7 eine
perspektivische, schematische Darstellung des das Dach bildenden,
horizontalen Lamellenbalges; und
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8 eine
schematische Seitenansicht der Steckverbindung zwischen einer horizontalen
und einer vertikalen Lamelle, wobei die von der Steckverbindung
abgelegenen Führungen
der beiden Lamellen ebenfalls schematisch gezeigt sind.
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In 1 ist
mit 10 eine Werkzeugmaschine in schematischer Vorderansicht
gezeigt, ihre Verkleidung 11 ist teilweise entfernt.
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Die
Werkzeugmaschine weist einen Maschinenfuß 12 auf, auf dem
ein Werkstücktisch 14 angeordnet
ist, der eine Vorrichtung 15 trägt, in die ein zu bearbeitendes
Werkstück 16 eingespannt
ist. Der Werkstücktisch 15 ist
in 1 lediglich aus Darstellungsgründen relativ weit unten auf
dem Maschinenfuß dargestellt,
er kann deutlich höher
angeordnet sein, so dass er sich weiter oben in einem bei 17 angedeu teten
Arbeitsraum befindet, wo das Werkstück 16 dann mit einem
in eine bei 18 angedeutete Arbeitsspindel eingespannten
Werkzeug bearbeitet wird. Das Werkzeug ist aus Gründen der Übersichtlichkeit
in 1 ebenfalls nicht gezeigt, es ragt in an sich
bekannter Weise unten aus der Arbeitsspindel 18 heraus.
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Die
Arbeitsspindel 18 ist in einem Spindelstock 19 gelagert,
der in noch zu beschreibender Weise an einem Fahrständer höhenverstellbar
gelagert ist, der wiederum senkrecht zur Zeichnungsebene verfahrbar
auf einem Schlitten gelagert ist, der seinerseits quer in der Zeichnung
verfahrbar ist.
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Auf
diese Weise ist die Arbeitsspindel 18 gegenüber dem
Werkstück 16 in
den drei orthogonalen Richtungen eines bei 20 angedeuteten
Koordinatensystems verfahrbar.
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Die
Verkleidung 11 weist eine aus der Zeichenebene nach vorne
vorspringende linke Seitenwand 21 sowie eine ebenfalls
aus der Zeichenebene nach vorne vorspringende rechte Seitenwand 22 auf, die
vordere Wand der Verkleidung ist in 1 nicht zu
erkennen. Zwischen der linken Wand 21 sowie einer linken
Wange 23 und der rechten Wand 22 sowie einer rechten
Wange 24 ist jeweils eine längenveränderliche Abdeckung 25 vorgesehen.
Die linke Wange 23 sowie die rechte Wange 24 sind
in noch zu beschreibender Weise an dem x-Schlitten befestigt, zwischen
ihnen kann der Spindelstock 19 in z-Richtung und in y-Richtung
verfahren. Beim Verfahren des x-Schlittens
in x-Richtung dagegen verändern die
längenveränderlichen
Abdeckungen 25 ihre Länge,
so dass der Arbeitsraum 17 dadurch nach hinten und nach
oben abgeschlossen bleibt. Zu diesem Zweck umfassen die längenveränderlichen
Abdeckungen jeweils eine hintere Wand 26 sowie ein lösbar damit
verbundenes Dach 27.
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Unterhalb
des Spindelstockes 19 ist ein Rollokasten 28 angeordnet,
aus dem eine Rolloabdeckung 29 senkrecht nach unten geht,
die die Führungen
des Spindelstockes 19 an dem in 1 nicht
gezeigten Ständer
abdeckt.
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Unterhalb
der Rolloabdeckung 29 ist noch eine weitere Abdeckung 31 gezeigt,
die zwischen den Wangen 23 und 24 vorgesehen ist
und die in 1 ebenfalls nicht gezeigten
Führungen
des Ständers,
also des y-Schlittens auf dem x-Schlitten abdeckt.
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Um
den Ständer
herum ist ein schematisch angedeuteter Führungsrahmen 32 vorgesehen,
unterhalb dessen eine obere Abdeckung 33 vorgesehen ist,
die den Arbeitsraum nach oben und vor dem Spindelstock 19 abdeckt
und sich zur Vorderseite der Kabine erstreckt.
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Auf
diese Weise ist der Arbeitsraum 17 durch die beiden Seitenwände 21 und 22,
die beiden hinteren Wände 26,
die beiden Dächer 27,
die Rolloabdeckung 29, die weitere Abdeckung 31 sowie
die obere Abdeckung 33 und die nicht gezeigte vordere Wand der
Verkleidung 11 vollständig
gekapselt, so dass beim Bearbeiten des Werkstückes 16 entstehende Späne sowie
Bohr- und Kühlwasser
nicht auf Führungen
der Verschiebemechanik gelangen können, wo sie zu Schäden oder
gar Betriebsstörungen
führen könnten.
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In 2 ist
die Werkzeugmaschine aus 1 jetzt in einer schematischen
und perspektivischen Ansicht von hinten links gezeigt, wobei die
Verkleidung 11 teilweise weggebrochen ist.
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Auf
dem Maschinenfuß 12 ist
ein in x-Richtung verfahrbarer x-Schlitten 34 angeordnet,
der über Führungen 35 geführt und über eine
x-Spindel 36 verfahren wird.
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Auf
dem x-Schlitten 34 ist ein Ständer 37 angeordnet,
der als y-Schlitten wirkt. Der Ständer 37 ist über Führungen 38 auf
dem x-Schlitten 34 geführt und
wird über
eine y-Spindel 39 verfahren.
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An
dem Ständer 37 ist
in an sich bekannter Weise der in 1 gezeigte
Spindelstock 19 höhenverstellbar
gelagert, in 2 ist lediglich eine obere Spindelstockab deckung 41 gezeigt,
die den Spindelstock sowie das ggf. dort vorgesehene, die Arbeitsspindel
umgebende Magazin schützt.
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In 2 ist
ferner die linke Wange 23 zu erkennen, die an dem x-Schlitten 34 befestigt
ist. An der linken Wange 23 ist ferner ein Abstreiferblech 42 vorgesehen,
das in gleitender Anlage mit dem Spindelstock 37 ist, so
dass beim Verfahren des Spindelstockes 37 zwischen den
Wangen 23 und 24 ggf. im Arbeitsraum 17 auf
den Spindelstock 37 gelangte Späne sowie Flüssigkeit abgestreift werden,
so dass sie nicht in den hinteren Bereich der Werkzeugmaschine 10 gelangen
können.
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Ferner
ist in 2 das Dach 27 gezeigt, das als Lamellenbalg 43 ausgebildet
ist. Ferner ist die hintere Wand 26 zu sehen, die als Lamellenbalg 44 ausgebildet
ist.
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Der
Lamellenbalg 44 ist an seinem unteren Ende an einer sich
in x-Richtung erstreckenden Führungsschiene 45 geführt, die
einen dachförmigen Querschnitt 46 aufweist.
Auf diese Weise trägt
die Führungsschiene 45 den
Lamellenbalg 44 und verhindert sein Verkippen.
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Bei 47 ist
noch ein weiterer y-Lamellenbalg angedeutet, der die obere Abdeckung 33 bildet.
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Die
Lamellenbalge 43 und 44 sind über ein Lochblech 48 an
der Wange 23 befestigt, anderen Endes sind die beiden Lamellenbalge über Balken 49 mit
einer Innenwand 51 des Arbeitsraumes 17 bzw. direkt
mit der Seitenwand 21 verbunden. Es sei erwähnt, dass
der Arbeitsraum 17 seitlich nicht zwingend durch die Seitenwände 21, 22 begrenzt
sein muss, er kann auch durch weiter innen liegende Innenwände 51 begrenzt
sein, wie dies in 2 angedeutet ist.
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Schließlich ist
noch zu erkennen, dass der Lamellenbalg 43 an seinem vorderen
Ende auf einer an der Vorderseite der Verkleidung 11 vorgesehenen Auflagefläche 52 geführt ist,
so dass der horizontale Lamellenbalg 43 sich einen Endes
auf der Auflage fläche 52 abstützt und
anderen Endes durch den vertikalen Lamellenbalg 44 getragen
wird, der seinerseits durch die Führungsschiene 45 abgestützt wird.
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Beim
Verfahren des x-Schlittens 34 verkürzt oder verlängert sich
somit die hintere Wand 26 und das Dach 27, wobei
jedoch die Verkapselung des von ihnen übergriffenen Arbeitsraumes
erhalten bleibt.
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3 zeigt
eine perspektivische Ansicht des Arbeitsraumes 17 von schräg vorne,
wobei die Werkzeugmaschine ansonsten nur im Ausschnitt gezeigt ist.
In 3 ist wiederum der x-Schlitten 34 gezeigt, auf
dem der Ständer 37 angeordnet
ist, der den Spindelstock 19 trägt. Unterhalb des Spindelstockes
ist der Rollokasten 28 erkennbar, aus dem die Rolloabdeckung 29 nach
unten hervorragt, die an einer vorderen Unterkante des Ständers 37 befestigt
ist, so dass sie sich beim Verfahren des Spindelstockes 19 in
z-Richtung verlängert
oder verkürzt.
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Links
in 3 ist die Wange 23 vorgesehen, von der
sich nach links der hintere, vertikale Faltenbalg 44 sowie
der obere, horizontale Faltenbalg 43 erstrecken. Schließlich ist
noch der y-Lamellenbalg 47 zu sehen, der sich von dem Spindelstock 19 nach vorne
zu einer auch hier nicht gezeigten vorderen Wand der Verkleidung
erstreckt.
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Deutlicher
zu sehen ist in 3 jetzt die weitere Abdeckung 31,
die den Ständer 37 und
dessen Führungen
abdeckt und in y-Richtung, also in Querrichtung, längenveränderlich
ausgebildet ist.
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Die
weitere Abdeckung 31 umfasst dazu eine Gliederschürze 54,
also eine in sich bewegliche, aus einzelnen, gegeneinander beweglichen
Gliedern bestehende Abdeckung, die an ihrem hinteren Ende mit dem
Ständer 37 verbunden
ist und seitlich in seitlich offenen U-Schienen 55 geführt ist,
die an der Wange 23 sowie ebenfalls an der nicht gezeigten
Wange 24 angeordnet sind. Auf diese Weise ist die Gliederschürze 54 sozusagen
zwangsgeführt,
beim Verfahren des Ständers 37 bewegt
sie sich in y- Richtung nach
vorne bzw. nach hinten, wobei sie der geschwungenen, nach unten
gewellten Form der U-förmigen
Schienen 55 folgt.
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Ferner
sorgen die Schienen 55 für eine Abdichtung der Gliederschürze gegenüber den
Wangen 23, 24.
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In 4 ist
der Bereich der weiteren Abdeckung 31 noch einmal vergrößert dargestellt.
Im Ausschnitt zu sehen sind der x-Schlitten 34 sowie der Ständer 37 und
die Rolloabdeckung 29.
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Zunächst ist
zu erkennen, dass die weitere Abdeckung 31 eine vordere
starre Abdeckung 56 aufweist, die vor dem x-Schlitten 34 geschwungen
nach unten verläuft
und unmittelbar unterhalb der U-Schienen 55 angeordnet
ist, so dass sich die Gliederschürze 54 beim
Verfahren des Ständers 37 über die
vordere Abdeckung 56 schiebt. An ihrem vorderen freien Ende
ist die Gliederschürze 54 mit
einer Abstreiferleiste 57 versehen, die in Anlage mit der
vorderen Abdeckung 56 ist, so dass sie beim Vorfahren des
Ständers 37 und
damit beim Verschieben der Gliederschürze 54 in 4 nach
links und unten Späne
und Flüssigkeiten,
die sich auf der vorderen Abdeckung 56 angesammelt haben,
weiter nach unten schiebt. Auf diese Weise wird verhindert, dass
die Gliederschürze 54 beim
Zurückfahren
des Ständers 37 Späne und Flüssigkeiten
mitschleppt, die so unter die weitere Abdeckung 31 geraten
könnten.
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In 4 ist
deutlich zu erkennen, dass die U-Schienen 55 und die vordere
Abdeckung 56 bei 58 nach unten durchgeschwungen
sind, sie gehen nicht einfach schräg nach vorne und unten. Auf
diese Weise wird durch die Durchbiegung 58 weiterer Raum geschaffen,
der beispielsweise für
einen Werkzeugwechsler benötigt
wird, der oben um die Arbeitsspindel 18 herum angeordnet
ist, und beim Werkzeugwechsel unter die Arbeitsspindel 18 tauchen
muss. Besonders gut in 3 ist zu erkennen, dass durch die
Durchbiegung 58 Raum unmittelbar unterhalb der Arbeitsspindel 18 geschaffen
wird.
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Zurückkehrend
zu 3 ist zu erkennen, dass die Gliederschürze 54 nicht
unmittelbar mit dem Ständer 37 verbunden
ist, sondern dass dort ein Hebel vorgesehen ist, der gelenkig sowohl
mit dem Ständer 37 als
auch mit der Gliederschürze 54 verbunden
ist. Ein weiterer Hebel ist auf der in 4 nicht
zu erkennenden linken Seite der Gliederschürze 54 vorgesehen.
An dem Hebel 59 ist jeweils ein seitliches Schutzblech 61 vorgesehen,
wobei in 4 beide Schutzbleche 61 gezeigt
sind. Zwischen den Schutzblechen 61 erstreckt sich eine
starre Schutzabdeckung 62, die an ihrem von der Gliederschürze 54 abgelegenen
Ende gelenkig mit einer weiteren Schutzabdeckung 63 verbunden
ist. Die Schutzabdeckung 63 ist an ihrem von der Schutzabdeckung 62 abgelegenen
Ende gelenkig dort mit dem Ständer 37 verbunden,
wo auch die Rolloabdeckung 29 mit ihrem unteren Ende befestigt
ist.
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Auf
diese Weise ergibt sich eine vollständige Abdeckung der Vorderseite
des Ständers 37 sowie des
Bereiches, in dem der Ständer 37 nach
vorne über
den x-Schlitten 34 hinausragt. Die Schutzbleche 61 sorgen
dabei gleichzeitig für
eine seitliche Abdeckung, sie sind dazu innerhalb der U-Schienen 55 angeordnet.
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In 5 ist
der Ausschnitt der 4 noch einmal in einer schematischen
Seitenansicht gezeigt, wobei die Gliederschürze 54 nicht dargestellt
ist. Gut zu erkennen ist in 5 noch einmal
der Verlauf der Führungsschiene 55,
die bei 58 nach unten einbeult, um dann weiter nach vorne
unten zu verlaufen, so dass sie den x-Schlitten 34 vollständig abdeckt.
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Ferner
ist zu erkennen, dass der Hebel 59 mit einer vorderen Rolle 64 auf
der aus 2 bekannten Führung 38 für den Ständer 37 aufliegt.
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Wenn
der Ständer 37 in 5 jetzt
weiter nach links verfahren wird, schiebt sich also zunächst die
Gliederschürze 54 über die
vordere Abdeckung 56 (4) bis schließlich der
Hebel 59 den vorderen Bereich des x-Schlittens 34 erreicht.
Daraufhin kippt der Hebel 59 nach unten weg, wodurch er
gleichzeitig die Schutzbleche 61 hochkant stellt und die
weitere Schutzabdeckung 63 nach unten klappt. Diese Situation
ist in 6 dargestellt.
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Wenn
der Ständer 37 jetzt
in 6 nach rechts zurückfährt, so gelangt der Hebel wieder
in den Bereich der Führung 38,
so dass er in 6 im Uhrzeigersinn verschwenkt
wird, wobei er die in 6 nicht gezeigte Gliederschürze mitnimmt.
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Durch
den Hebel wird sowohl beim Vorfahren als auch beim Zurückfahren
des Ständers 37 dafür gesorgt,
dass die Gliederschürze
nicht in den U-förmigen
Schienen 55 verkanten oder verklemmen kann.
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Weil
die Gliederschürze
nicht unmittelbar an dem Ständer 37 befestigt
ist, kann der Ständer 37 weiter
nach vorne gefahren werden, ohne dass die Gefahr besteht, dass die
Gliederschürze
von dem Ständer
abreißt.
Durch den zwischengeschalteten Hebel 59 und die beiden
Drehpunkte ist es so möglich,
beim Vorfahren des Ständers 37 den
Anlenkpunkt der Gliederschürze
der U-Schienen 55 folgen zu lassen. In 6 ist
zu erkennen, dass der obere Drehpunkt des Hebels 59 weit über die
Kante des x-Schlittens 34 hinausgefahren
ist. Wenn dort die Gliederschürze
angelenkt worden wäre,
könnte
sie nicht mehr in der U-Schiene 55 geführt werden. Der Hebel 59 ermöglicht also
eine bessere Verfahrmöglichkeit
des Ständers 37,
ohne dass die Gefahr besteht, dass die mit dem Ständer 37 über den
Hebel 59 jetzt indirekt verbundene Gliederschürze stark
belastet wird oder gar abreißt.
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Die
Schutzabdeckungen 62, 63 bilden eine Art Scharnier,
das sich beim Vorfahren des Ständers 37 in
die in 6 gezeigte Position streckt, so dass die Gliederschürze 54 weit
nach unten gelangt. Bei Zurückfahren
des Ständers 37 sorgt
der Hebel 59 jetzt dafür,
dass das Scharnier nicht nach vorne umklappt, sondern sich wieder
unter den Ständer 37 klappt.
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In 7 ist
in einer perspektivischen Darstellung der horizontale Lamellenbalg 43 gezeigt,
der aus mehreren nebeneinander angeordneten Lamellen 66 besteht,
die sich zwischen dem Balken 49 und dem Lochblech 48 erstrecken,
die beide aus 2 bekannt sind.
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Jede
Lamelle besteht aus einer abgewinkelten, metallischen Abdecklamelle 67 sowie
einem senkrecht dazu verlaufenden Träger 68. Der Träger 68 ist
einteilig mit der Abdecklamelle 67 ausgebildet, er wurde
von ihr abgekantet. Er kann aber auch aus Kunststoff bestehen, auf
dem die Abdecklamellen mit Vorspannung montiert sind. Zwischen den
einzelnen Lamellen sind Kunststoffbänder 69 vorgesehen,
die sowohl quer als auch längs
zu den Trägern 68 verlaufen,
wodurch sie für
einen gleichmäßigen Auszug
der Lamellen 66 sorgen. Insoweit ist der Lamellenbalg aus
dem Stand der Technik bekannt, durch die soeben beschriebene Konstruktion
weist er eine entsprechende Steifigkeit sowohl in Längsrichtung
als auch in Querrichtung auf.
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An
seinem oberen Ende 69 ist der Lamellenbalg 43 einerseits
mit Versteifungslamellen 71 und andererseits mit Schwertern 72 versehen,
an denen jeweils ein Rastteil 73 angeordnet ist, über das
jede Lamelle 66 des horizontalen Faltenbalges mit einer zugeordneten
Lamelle 74 des vertikalen Faltenbalges 44 steckbar
verbunden werden kann, wie dies jetzt anhand von 8 erläutert wird.
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Die
vertikalen Lamellen 74 weisen ebenfalls eine aus Metall
bestehende Abdecklamelle 75 und einen dazu quer verlaufenden,
abgekanteten Träger 76 auf.
An dem Träger 76 ist
ein im Wesentlichen quer zu der Abdecklamelle 75 verlaufendes
Schwert 77 vorgesehen. Ferner ist noch zu erkennen, dass
auch das Schwert 72 im Wesentlichen quer zu der Abdecklamelle 67 der
horizontalen Lamelle 66 verläuft.
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Das
Schwert 77 besteht aus einer hinteren Platte 78 sowie
einer vorderen Platte 79, die über Nieten 81 zusammengehalten
sind.
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Die
vordere Platte 79 ist gebrochen dargestellt, Gleiches gilt
für eine
obere Distanzplatte 82, die genauso wie eine untere Distanzplatte 83 zwischen
der vorderen und der hinteren Platte 79, 78 angeordnet
ist, so dass zwischen den Distanzplatten 82, 83 ein
Durchlass 84 frei bleibt.
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Durch
diesen Durchlass 84 wird das Rastteil 73 hindurch
gesteckt, das sich nach dem Durchstecken mit seinem verdickten Kopf 85 gegenüber den Distanzplatten 82, 83 verkeilt.
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Auf
diese Weise ergibt sich eine feste steckbare Verbindung, die jedoch
durch einfache Manipulation wieder gelöst werden kann.
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Im
Bereich der Schwerter 72, 77 sind die horizontale
Lamelle 66 und die vertikale Lamelle 74 noch gegeneinander
abgedichtet, wozu die Abdecklamelle 67 in einen quer zum
Schwert 72 verlaufenden Steg 86 übergeht,
während
die Abdecklamelle 75 im Bereich des Schwertes 77 abgekantet
ist. Auf diese Weise verlaufen die Stege 86, 87 parallel
zueinander und übergreifen
einander so, dass eine Labyrinthdichtung 88 entsteht.
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8 zeigt
ferner – wie
schon 2 –,
dass die vertikale Lamelle 74 auf der Führungsschiene 45 geführt ist,
wozu in dem Träger 76 ein
dachförmiger Ausschnitt 89 gebildet
ist, der verhindert, dass die Lamelle 74 in 8 seitlich,
also in y-Richtung, verschwenkt werden kann.
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Als
weiteres Gegenlager für
die Lamellen 66 und 64 dient die bereits aus 2 bekannte
Auflagefläche 52,
die in einer hier schematisch gezeigten Vorderwand 91 der
Verkleidung 11 vorgesehen ist.
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Auf
diese Weise stützen
sich die bereits in sich sehr steifen Lamellenbälge 43 und 44 einerseits auf
der Führungsschiene 45 und
andererseits auf der Auflagefläche 52 ab,
wobei die steckbare Verbindung zwischen den einzelnen Lamellen 66, 74 durch
die Schwerter 72, 77 erreicht wird. Wegen der
Labyrinthdichtung 88 ist für eine vollständige Verkapselung des
Arbeitsraumes 17 gesorgt.