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Die
Erfindung betrifft eine Gliederschürze, insbesondere zur Abdeckung
bewegbarer Werkzeugmaschinenteile, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1 und ein Axialsicherungselement für eine derartige Gliederschürze.
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Derartige
Gliederschürzen
finden beispielsweise zum Abdecken von Werkzeugmaschinenteilen bzw.
zum Begrenzen eines Arbeitsraums einer Werkzeugmaschine Verwendung.
Aus dem allgemeinen Stand der Technik sind Gliederschürzen mit
einer Vielzahl von über
seitliche Gelenkabschnitte oder einen kederartigen Gliederverbinder
gelenkig verbundenen Gliedern bekannt, die jeweils einen Hohlraum aufweisen,
in den ein Axialsicherungselement endseitig einsetzbar ist. Die
Glieder werden durch seitliches Verschieben über Kupplungsvorsprünge der Gelenkabschnitte
und entsprechende Kupplungsaufnahmen benachbarter Glieder oder in
Kupplungsausnehmungen eingreifende kederartige Gelenkverbinder gelenkig
verbunden. Um nach der Montage ein erneutes seitliches Verschieben
der Glieder zu verhindern, sind in die Endabschnitte der Glieder
jeweils Axialsicherungselemente eingesetzt. Diese weisen zum Begrenzen
der axialen Verschiebbarkeit benachbarter Glieder einen Begrenzungsabschnitt
auf, der die Gelenkabschnitte zweier benachbarte Glieder abschnittsweise
stirnseitig überdeckt
oder bei Gliederschürzen
mit Gliederverbindern ein Glied und beispielsweise den kederartigen
Gliederverbinder stirnseitig übergreift.
Bei dieser Lösung
sind die Befestigungsabschnitte des Axialsicherungselements gegenüber dem
Hohlraum der Glieder mit einem Übermaß ausgeführt und
jeweils in die Hohlräume
der Glieder eingepresst. Nachteilig bei der vorbeschriebenen Lösung ist,
dass sich die Axialsicherungselemente bei axialer Verschiebung der
Glieder aus dem Hohlraum lösen
können
und es zu einer ungewünschten
gegenseitigen Verschiebung der Glieder und dadurch zu einer Beschädigung der
Gliederschürze
oder der Werkzeugmaschine kommen kann.
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Es
wurden auch Versuche mit plättchenförmigen Axialsicherungselementen
durchgeführt,
die seitlich an die Glieder angeschraubt werden. Dabei werden selbstschneidende
Schrauben verwendet, die in den Hohlraum eingeschraubt werden, wobei die
Gewindeabschnitte in zwei gegenüberliegende Hohlraumwandungen
eingeschnitten werden. Eine derartige Lösung hat den Nachteil, dass
keine definierte Position der Befestigungsschraube im Hohlraum vorgegeben
ist.
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Prinzipiell
ist es auch möglich,
die Axialsicherung alleine durch seitliches Einschrauben von Sicherungsschrauben
in den Hohlraum durchzuführen, wobei
der Schraubkopf so ausgelegt sein muss, dass er den Gelenkbereich
zwischen benachbarten Gliedern überdeckt.
Auch bei dieser Lösung
ist keine definierte Einschraubposition im Hohlraum vorgegeben.
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Der
guten Ordnung halber sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den
beiden vorbeschriebenen Lösungen
um firmeninternen Stand der Technik handelt.
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Diese
hat ein Vielzahl von Gliedern in welche Nuten eingebracht sind,
wobei in den Nuten zum einen Scharnieraugen aufgenommen sind, um
die Glieder zu verbinden, und zum anderen Verschlussstücke, um
ein axiales Verschieben der Glieder zueinander zu vermeiden. Nachteilig
bei dieser Lösung ist,
dass geringe Herstellungs- und
Fertigungstoleranzen bei der Nut, bei dem Scharnierauge und bei den
Verschlussstücken
eingehalten werden müssen, damit
das Scharnierauge und das Verschlussstück ohne sich gegenseitig zu
behindern oder zu verkanten in die Nut eingeführt werden können.
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Das
Dokument
DE 101 29
169 A1 zeigt eine Abdeckeinrichtung für Maschinen oder Anlagen mit einer
Vielzahl von über
seitliche Scharniere gelenkig verbundenen. Gliederelementen und
mit einer Axialsicherung zum Begrenzen der gegenseitigen Verschiebbarkeit
benachbarter Gliederelemente. Die Axialsicherung wird mit Schrauben
befestigt, die in ein separates zylindrisches Rohrelement eingeschraubt
werden. Nachteilig bei dieser Lösung
ist, dass durch ein zusätzliches
Bauelement, in Form des Rohrelements, der Herstellungs- und Fertigungsaufwand
der Abdeckeinrichtung steigt.
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Dem
gegenüber
liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Gliederschürze und
ein dafür geeignetes
Axialsicherungselement zu schaffen, die kostengünstig herstellbar und eine
zuverlässige
Axialsicherung ermöglichen.
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Diese
Aufgabe wird hinsichtlich der Gliederschürze durch die Merkmale des
Patentanspruchs 1 und hinsichtlich des Axialsicherungselementes
durch die Merkmale des nebengeordneten Patentanspruchs 10 gelöst.
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Erfindungsgemäß sind in
zumindest einigen Gliedern einer Gliederschürze Aufnahmekanäle in Hohlräumen der
Glieder ausgebildet, wobei die Aufnahmekanäle jeweils die Position eines
Befestigungsmittel entweder zum seitlichen Anschrauben der eingangs
beschriebenen Axialsicherungselemente oder zum seitlichen Einpressen
eines beispielsweise Poppniets vorgeben. Der Aufnahmekanal kann
so ausgeführt
sein, dass er das Befestigungsmittel nur abschnittsweise umgreift.
Dies kann beispielsweise dadurch bewirkt werden, dass im Hohlraum
Einschnürungen
oder Vorsprünge
ausgebildet sind, die Wendungsabschnitte des Aufnahmekanals ausbilden.
Das Axialsicherungselement kann im einfachsten Fall durch die Schraube
oder des Poppniets selbst ausgebildet sein.
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Bei
einer erfindungsgemäßen Lösung ist
das Axialsicherungselement mit einer Durchgangsbohrung für das Befestigungsmittel
ausgebildet, die in den Aufnahmekanal eingebracht werden.
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Bei
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist
der zumindest eine Aufnahmekanal zum Hohlraum des jeweiligen Glieds
hin offen.
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Das
Axialsicherungselement kann im Abstand zur Durchgangsbohrung einen
in den Hohlraum eintauchenden Vorsprung haben, so dass eine Verdrehsicherung
gebildet ist. Die Herstellung dieses Vorsprungs ist besonders einfach,
wenn dieser als Ausprägung
ausgeführt
ist.
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Erfindungsgemäß wird es
bevorzugt, wenn das Glied mit zwei Aufnahmekanälen ausgebildet ist, die vorzugsweise
etwa im Bereich der seitlichen Endabschnitte des Hohlraums verlaufen.
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Das
Befestigungsmittel in Form einer Befestigungsschraube wird vorzugsweise
selbstschneidend ausgeführt,
so dass die Herstellung des Aufnahmekanals vereinfacht ist. Diese
Vereinfachung gilt ebenso bei der Verwendung eines Poppniets, der noch
einfacher und schneller als eine Befestigungschraube in den Aufnahmekanal
eingebracht werden kann.
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In
dem Fall, in dem das Axialsicherungselement als Teil einer seitlichen
Führung
der Gliederschürze
ausgeführt
ist, werden die Befestigungsmittel bündig in das Axialsicherungselement
eingesetzt. Dabei ist es besonders vorteilhaft, eine Senkkopfschraube
oder dergleichen zu verwenden.
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Sonstige
vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer
Unteransprüche.
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Im
Folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung
anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine
Seitenansicht eines Glieds einer Gliederschürze;
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2 und 3 Ausführungsbeispiele
eines Axialsicherungselementes für
eine Gliederschürze
und
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4 eine
Seitenansicht auf zwei mit Axialsicherungselementen gemäß 2 versehene
Glieder einer Gliederschürze.
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Der
Grundaufbau der im Folgenden beschriebenen Gliederschürze ist
aus dem Stand der Technik bekannt, so dass hier nur die zum Verständnis der
vorliegenden Erfindung wesentlichen Elemente beschrieben werden.
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Die
erfindungsgemäße Gliederschürze besteht
aus einer Vielzahl von Gliedern 1, die beim dargestellten
Ausführungsbeispiel
mit integrierten Kupplungselementen 2, 4 ausgebildet
sind, die mit den entsprechenden Elementen benachbarter Glieder
ineinandergreifen und so ein Verschwenken der Gliederschürze aus
einer Horizontallage ermöglichen. Die
Kupplungselemente 2, 4 sind mit einem Radialvorsprung 3 bzw.
einer Radialausnehmung 5 versehen, die in der Strecklage
der Gliederschürze
Zugkräfte
aufnehmen, so dass ein Aufweiten des Kupplungselementes 4 wirksam
verhindert wird. Die Erfindung ist jedoch nicht nur bei Gliedern
mit integrierten Kupplungselementen anwendbar sondern auch bei sogenannten
Kederschürzen,
bei denen die einzelnen Glieder mittels elastischer Keder verbunden sind,
die in entsprechende, einander gegenüberliegende Aufnahmen der Glieder
eingesetzt sind.
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Bei
all diesen Gliederschürzen
ist es erforderlich, die Glieder 1 gegen seitliches Verschieben
zu sichern. Anhand der 1 und 4 werden
besonders einfach aufgebaute Elemente zur Axialsicherung beschrieben.
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Zur
Minimierung des Gewichtes und des Materialaufwands sind die üblicherweise
im Ziehverfahren hergestellten Glieder 1 mit einem Hohlraum 6 versehen,
der einen etwa rechteckförmigen
Querschnitt aufweist. Dieser Hohlraum 6 ermöglicht einen Leichtbau
der Gliederschürze,
so dass diese beispielsweise im Werkzeugmaschinenbau mit den bei der
Hochgeschwindigkeitsbearbeitung erforderlichen Beschleunigungen
(bis zu 10g) bewegbar ist. Eine Besonderheit der vorliegenden Erfindung
liegt darin, dass das Glied 1 mit zumindest einem Aufnahmekanal 8, 10 ausgeführt ist,
dessen wirksamer Durchmesser d so ausgelegt ist, dass eine selbstschneidende
Schraube eingesetzt werden kann. Prinzipiell könnte auch der Aufnahmekanal
mit einem Gewinde vorgesehen werden, dieses müsste jedoch mittels eines gesonderten
Arbeitsganges geschnitten werden. Des Weiteren könnte anstatt einer Schraube
auch ein Poppniet in den Aufnahmekanal 8, 10 hineingenietet werden,
wodurch kein Gewinde im Aufnahmekanal 8, 10 mehr
notwendig ist. Ein Poppniet wird axial in den Aufnahmekanal 8, 10 eingepresst
und kraftschlüssig in
diesem gehalten.
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Bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind
zwei Aufnahmekanäle 8, 10 vorgesehen,
die sich zum Hohlraum 6 hin öffnen. Zur Verdeutlichung ist
ein herkömmlicher
rechteckiger Hohlraum 6' in 1 gestrichelt
dargestellt. Man erkennt, dass die beiden Aufnahmekanäle 8, 10 durch
Einschnürungen des
ursprünglich
rechteckigen Hohlraum 6 ausgebildet sind. Demgemäß ist jeder
Aufnahmekanal 8, 10 durch zwei innenliegende Einschnürungen 12, 14 mit etwa
dreiecksförmigem
Querschnitt und zwei stirnseitige Eckeinschnürungen 16, 18 ausgebildet,
wobei die den Durchmesser d ausbildenden Bereiche der Einschnürungen 12, 14, 16, 18 jeweils
konkav mit dem Durchmesser d ausgeführt sind. Die Aufnahmekanäle 8, 10 öffnen sich
zum Mittelteil des Hohlraums 6 über jeweils eine schräg verlaufende Übergangsschulter 20, 22.
Die Seitenwandungen des Hohlraums 6 bzw. der beiden Aufnahmekanäle 8, 10 sind jeweils
mit einer Hohlkehle 24 versehen, durch deren Breite die
Wirklänge
der Einschnürungen 16, 18 begrenzt
ist. Diese Wirklänge
ist so ausgeführt;
dass das Befestigungsmittel noch vergleichsweise einfach von Hand
oder maschinell eingedreht oder eingepresst werden kann, wobei bei
einem Gewinde die Gewindeabschnitte und bei einem Poppniet die Pressabschnitte
mit hinreichender Haltekraft ausgebildet werden.
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Bei
den herkömmlichen
Lösungen
ist – wie eingangs
beschrieben – der
Hohlraum 6 rechteckig ausgeführt – schraubt oder presst man
in einen derartigen rechteckigen Hohlraum 6 Befestigungsmittel ein,
so können
diese ohne Weiteres beim Einschrauben oder Einpressen seitlich versetzen,
da keine definierte Einschraub- bzw. Einpressposition vorgegeben
ist – bei
der erfindungsgemäßen Lösung ist
dies durch die Ausbildung der Aufnahmekanäle 8, 10 mit den
die Schraube oder Poppniet definiert umgreifenden Wandungsbereichen
der Einschnürungen 12, 14, 16, 18 unmöglich.
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Zur
Axialsicherung werden auf die Seitenflächen der Glieder 1 Axialsicherungselemente 26 aufgesetzt,
die jeweils einen Kupplungsbereich zweier benachbarter Glieder 1 überdecken.
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Bei
dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Axialsicherungselement 26 plättchenförmig ausgeführt und
hat einen konkaven Endabschnitt 28 und einen konvexen Endabschnitt 30, die
jeweils etwa halbkreisförmig
ausgeführt
sind. Die Höhe
H des Axialsicherungselementes 26 entspricht etwa derjenigen
des Glieds 1 oder ist etwas geringer als die Höhe des Glieds 1 ausgeführt, wobei
der Krümmungsradius
der Endabschnitte 28, 30 entsprechend dieses Höhenmaßes H ausgeführt ist,
so dass die gekrümmten
Endabschnitte etwa tangential in die Seitenflächen einmünden.
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Das
plättchenförmige Axialsicherungselement 26 hat
beim dargestellten Ausführungsbeispiel zwei
Befestigungsdurchbrüche 32, 34,
durch die sich im montierten Zustand die Gewindeabschnitte von Befestigungsmittel 36 als
Schraubausführung
erstrecken, wobei der Schraubenkopf oder der Poppnietkopf auf der
dem Betrachter zuweisenden Großfläche des
Axialsicherungselements 26 aufliegt. Das Axialsicherungselement 26 ist
so ausgelegt, dass der konvexe Endabschnitt 30 den Kupplungsbereich
zwischen zwei benachbarten Gliedern 1 überdeckt, so dass ein seitliches
Verschieben ausgeschlossen ist.
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Gemäß 4 greifen
die Befestigungsmittel 36 bei der Ausführungsform einer Schraube mit
ihren Gewindeabschnitten in die beiden Aufnahmekanäle 8, 10 ein,
so dass durch die beidseitige Verschraubung die Relativposition
des Axialsicherungselements 26 zum betreffenden Glied 1 festgelegt
ist. Bei einem Befestigungsmittel 36 in der Ausführungsform eines
Poppniets würde
durch Kraftschluss zwischen Poppniet und Aufnahmekanal 8, 10 die
Relativposition fixiert sein. Das Axialsicherungselement für das benachbarte
Glied (überdeckt
in 4) greift dann mit seinem konvexen Endabschnitt 30 in
den konkaven Endabschnitt 28 des benachbarten Axialsicherungselements 26 ein,
wobei durch die Ausrichtung der beiden Endabschnitte 28, 30 mit
Bezug zur Drehachse A (siehe 1) der Glieder 1 eine
Verschwenkung der Axialsicherungselemente 26 zueinander
ermöglicht
ist, ohne dass sich ein Spalt auftut. Bei dem in 2 dargestellten
Ausführungsbeispiel
sind die Durchbrüche 32, 34 als
zylinderförmige
Durchbrüche ausgeführt. In
dem Fall, in dem die seitlichen Axialsicherungselemente 26 auch
als Gleitelemente ausgebildet sind, können die. Schraubenköpfe auch
eingesenkt werden, wobei dann entsprechend die Durchbrüche 32, 34 mit
die Schraubenköpfe
aufnehmenden Einsenkungen 38 (siehe 4) ausgeführt werden.
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In 3 ist
ein Ausführungsbeispiel
eines Axialsicherungselementes 26 dargestellt, das durch eine
einfache konstruktive Änderung
die Montage wesentlich vereinfacht, da lediglich ein Befestigungsmittel 36 eingesetzt
werden muss. Gemäß dem Längsschnitt
hat dieses Ausführungsbeispiel
eines Axialsicherungselements 26 einen Durchbruch 32 mit
einer Einsenkung 38, so dass das Befestigungsmittel 36 bündig mit
der Außenfläche verläuft und
somit entlang einer Führung
gleiten kann. Anstelle des zweiten Durchbruchs 34 ist bei
dem Ausführungsbeispiel
gemäß 3 ein
mit Bezug zum anderen Aufnahmekanal 10 ausgerichteter Vorsprung 42 ausgebildet,
dessen Außendurchmesser
etwa dem Durchmesser d des Aufnahmekanals 10 entspricht.
Beim Ansetzen dieses Axialsicherungselementes 26 taucht
der Vorsprung 32 in den Aufnahmekanal 10 ein und
bildet eine Verdrehsicherung, durch die die Relativposition des
Axialsicherungselements 26 mit Bezug zu den Gliedern 1 gewährleistet
ist.
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Dieser
Vorsprung 42 kann bei metallischen Werkstoffen besonders
einfach durch einen Prägevorgang
ausgebildet werden, so dass sich gemäß 3 im Bereich
der Aussenfläche 40 eine
Einprägung 44 ausbildet
und sich entsprechend der Vorsprung 42 aus einer Innenfläche 46 des
Axialsicherungselements 26 auswölbt. Die Axialsicherungselemente 26 können je
nach Anforderungsprofil für
die Gliederschürze
aus Aluminium, Edelstahl, Kunststoff, Messing etc. ausgeführt werden.
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Prinzipiell
könnten
anstelle der in 2 und 3 dargestellten
Axialsicherungselemente 26 auch direkt Schrauben in die
Aufnahmekanäle 8, 10 eingeschraubt
werden, deren Schraubköpfe
so ausgeführt
sind, dass sie den Kupplungsbereich zwischen den benachbarten Gliedern 1 überdecken
und entsprechend als Axialsicherung dienen. Das Gleiche ist mit
Poppnieten denkbar, wobei statt Schraubköpfe die Poppnietköpfe die
benachbarten Glieder überdecken.
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- 1
- Glied
- 2
- Kupplungselement
- 4
- Kupplungselement
- 6
- Hohlraum
- 8
- Aufnahmekanal
- 10
- Aufnahmekanal
- 12
- innenliegende
Einschnürung
- 14
- innenliegende
Einschnürung
- 16
- Eckeinschnürung
- 18
- Eckeinschnürung
- 20
- Schulter
- 22
- Schulter
- 24
- Hohlkehle
- 26
- Axialsicherungselement
- 28
- konkaver
Endabschnitt
- 30
- konvexer
Endabschnitt
- 32
- Durchbruch
- 34
- Durchbruch
- 36
- Befestigungsmittel
- 38
- Einsenkung
- 40
- Aussenfläche
- 42
- Vorsprung
- 44
- Einprägung
- 46
- Innenfläche