-
Die
Erfindung betrifft eine flexible Abdeckung, insbesondere für
Werkzeugmaschinen oder dergleichen gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruches 1.
-
Derartige
flexible Abdeckungen werden bei Werkzeugmaschinen verwendet, um
empfindliche Maschinenelemente, wie beispielsweise Führungen, etc.
gegenüber einem Arbeitsraum, in dem ein Werkstück
bearbeitet wird, abzudecken. Dabei sind die Abdeckungen beispielsweise
mit einer Spindel der Werkzeugmaschine verbunden und derart ausgeführt,
dass sie deren Bewegung in X- oder Y-Richtung mitmachen müssen.
Aufgrund der äußerst hohen Zerspanungsgeschwindigkeiten
und Vorschübe moderner Werkzeugmaschinen müssen
die Abdeckungen so ausgelegt sein, dass sie Fahrgeschwindigkeiten
bis zu ca. 150 m/min und Beschleunigungen bis zu 2 g Stand halten.
-
Der
Grundaufbau einer derartigen Abdeckung ist beispielsweise in der
EP 1 042 104 B1 der Anmelderin
offenbart. Demgemäß hat eine gattungsgemäße
flexible Abdeckung eine Gliederschürze, die aus einer Vielzahl
von gelenkig miteinander verbundenen Gliedern besteht. Die Gliederschürze,
die bei großen Werkzeugmaschinen bis zu 4 m hoch und 2 m
breit sein kann, wird bei einer Verfahrrichtung in X-Richtung über
obere und untere Führungen geführt. Bei herkömmlichen
Lösungen ist an den Gliedern beidseitig jeweils ein hochwertiges
Wälzlager ausgebildet, das in einer oberen und/oder unteren Führungsschiene
läuft. Durch diese Wälzlagerung kann die Reibung
beim Verfahren der Gliederschürze in X-Richtung relativ
gering gehalten werden. Im praktischen Einsatz zeigte es sich jedoch,
dass die üblichen Wälzlager den vorgenannten hohen
Geschwindigkeiten und den sehr starken Beschleunigungen mit schnellen
Richtungswechseln nicht Stand halten und nach vergleichsweise kurzer
Zeit beschädigt sind, so dass diese Wälzlager
ausgetauscht werden müssen. Die dafür erforderlichen Standzeiten
der Werkzeugmaschinen werden allerdings von den Kunden nicht toleriert.
Ausführungsbeispiele herkömmlicher Führungen
sind in der von der Anmelderin verteilten
Druckschrift „Flexible
Glieder-Abdecksysteme" (3/2004) beschrieben.
-
Demgegenüber
liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine flexible Abdeckung
zu schaffen, die auch bei hohen Verfahrgeschwindigkeiten und Beschleunigungen
einsetzbar ist und bei der ein verringerter Wartungsaufwand erforderlich
ist.
-
Diese
Aufgabe wird durch eine flexible Abdeckung mit den Merkmalen des
Patentanspruches 1 gelöst.
-
Erfindungsgemäß wird
bei der flexiblen Abdeckung anstelle der aufwendigen Wälzlager
eine Gleitführung verwendet, die durch ein Führungselement
und eine Führungsschiene gebildet ist. Es zeigte sich überraschender
Weise, dass mit einer derartigen Gleitführung die Gliederschürze
mit den gleichen Verfahrgeschwindigkeiten und Beschleunigungen wie
wälzgelagerte Systeme verfahren werden kann, wobei allerdings
der Verschleiß der Führungselemente erheblich
geringer als bei den herkömmlichen Lösungen ist,
so dass die Wartungsintervalle der Werkzeugmaschine verlängert
und entsprechend die Standzeiten verkürzt sind.
-
Erfindungsgemäß wird
es bevorzugt, wenn die Gleitpaarung aus unterschiedlichen Materialien besteht,
wobei vorzugsweise die an den Gliedern der Gliederschürze
befestigten Führungselemente aus Stahl hergestellt sind,
während die Führungsschiene aus einem verschleißfesten
Kunststoff besteht.
-
Die
Führungselemente sind vorzugsweise jeweils im Bereich eines
Endabschnittes eines Gliedes der Gliederschürze befestigt
und stehen beidseitig über dessen Großflächen
vor.
-
Bei
einer Variante der Erfindung ist das Führungselement als
ein Führungsbolzen ausgebildet, der in eine Aufnahme des
Gliedes eingesetzt ist.
-
Dabei
ist es möglich, den Führungsbolzen in diese Aufnahme
einzupressen, über eine Passung oder formschlüssig
in dem Glied zu lagern.
-
Je
nach Anwendung kann es vorteilhaft sein, eine Axialsicherung zum
Festlegen des Führungsbolzens in Axialrichtung vorzusehen.
-
Erfindungsgemäß wird
es bevorzugt, wenn der Führungsbolzen ballige Stirnflächen
hat, so dass dessen seitliche Führung vereinfacht ist.
-
Bei
einer Variante der Erfindung ist der Führungsbolzen mehrteilig
ausgeführt. Die Verbindung der einzelnen Teile des Führungsbolzens
kann dann durch Presspassung, durch Schweißen oder durch ein
alternatives Verbindungsverfahren erfolgen. Dabei wird es bevorzugt,
den Führungsbolzen zweiteilig auszuführen, wobei
die Trennebene etwa innerhalb des Glieds verläuft.
-
Die
beiden Führungsbolzenteile können so ausgeführt
sein, dass der Führungsbolzen formschlüssig axial
gesichert ist.
-
Die
Sicherung des Führungsbolzens ist besonders einfach, wenn
dieser mit einer Nut ausgeführt ist, in die eine zusätzliche
Axialsicherung eintaucht.
-
Diese
Axialsicherung kann ein Stift oder dergleichen sein, der den Führungsbolzen
oder eine an diesem ausgebildete Ausnehmung durchsetzt, wobei aus
dem Führungsbolzen auskragende Endabschnitte in eine Ausnehmung
des Glieds eintauchen, so dass der Führungsbolzen axial
gesichert ist.
-
Zur
Verbesserung der Führung können Umfangsabschnitte
des Führungsbolzens zu Gleitflächen abgeflacht
sein, die dann in der Führungsschiene geführt
sind.
-
Einem
Kippen der Gliederschürze kann vorgebeugt werden, indem
diese über das Führungselement hinaus verlängert
ist und in eine Ausnehmung der Führungsschiene eintaucht.
-
Bei
einer alternativen Lösung ist das Führungselement
als Gleitscheibe ausgeführt, die auf einen Endabschnitt
des jeweiligen Glieds der Gliederschürze aufgesetzt ist.
-
Bei
einem besonders einfach aufgebauten Ausführungsbeispiel
hat die Gleitscheibe eine Nut, in die der zugeordnete Endabschnitt
des Glieds eintaucht.
-
Bei
einer Variante ist die Gleitscheibe etwa zylindrisch ausgeführt.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Gleitscheibe
quaderförmig ausgeführt sein.
-
Die
Führungsschiene hat vorzugsweise einen rechteckförmigen
Führungsraum, dessen gliederschürzenseitige Wandung
einen Führungsschlitz hat, der von dem Endabschnitt der
Gliederschürze durchsetzt ist.
-
Bei
der Variante, bei der ein Kippen der Gliederschürze durch
eine Ausnehmung in der Führungsschiene verhindert wird,
kann diese Ausnehmung dem vorgenannten Führungsschlitz
gegenüber liegen.
-
Die
Erfindung wird vorzugsweise mit einer Gliederschürze ausgeführt,
bei der die einzelnen Glieder über kederartige Verbindungselemente
miteinander verbunden sind.
-
Eine
Verschmutzung der Führung für die Abdeckung kann
zuverlässig verhindert werden, wenn arbeitsraumseitig ein
Abstreifer vorgesehen wird, der mittelbar oder unmittelbar an der
Führungsschiene befestigt ist und dessen Abstreiferlippe
dichtend an der Gliederschürze anliegt.
-
Sonstige
vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer
Unteransprüche.
-
Im
Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung
anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
-
1 eine
dreidimensionale Teilansicht einer erfindungsgemäßen
flexiblen Abdeckung für eine Werkzeugmaschine;
-
2 einen
Schnitt entlang der Linie A-A in 1;
-
3 eine
Detailansicht der Führung aus 1;
-
4 eine
Variante der Führung aus 1;
-
5a, 5b, 5c Ansichten
eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Glieds einer Abdeckung
gemäß 1;
-
6a, 6b Ansichten
eines Ausführungsbeispiels mit einem geteilten Führungsbolzen;
-
7a, 7b Ansichten
eines Ausführungsbeispiels mit einem verschweißten
Führungsbolzen;
-
8a, 8b Ansichten
eines Ausführungsbeispiels mit einer Axialsicherung;
-
9a, 9b, 9c, 9d Ansichten eines
Ausführungsbeispiels mit abgeflachtem Führungsbolzen;
-
10a, 10b, 10c ein Ausführungsbeispiel einer Gliederschürze
mit Gleitscheibe;
-
11 ein
Ausführungsbeispiel einer Gliederschürze mit quaderförmiger
Gleitscheibe;
-
12 ein Ausführungsbeispiel mit
einem Stift als Axialsicherung;
-
13 eine Variante des Ausführungsbeispiels
aus 12;
-
14 eine
Variante eines Führungsbolzens und
-
15 ein
Ausführungsbeispiel einer Abdeckung mit verbesserter Abdichtung.
-
In 1 ist
ein Ausführungsbeispiel einer flexiblen Abdeckung 1 einer
Werkzeugmaschine dargestellt, wobei die Abdeckung 1 mit
einem beweglichen Werkzeugmaschinenteil, beispielsweise mit einer Spindel
gekoppelt ist und deren Verfahrbewegungen in X-Richtung folgt. Eine
derartige Abdeckung 1 hat an ihren in Y-Richtung oben und
unten liegenden Endabschnitten jeweils Führungen, wobei
in der Darstellung gemäß 1 lediglich
eine obere Führung 2 dargestellt ist, entlang
der eine Gliederschürze 4 bewegbar ist. 1 zeigt
dabei eine Variante, bei der die Gliederschürze 4 innerhalb
der Führung 2 „aufgehängt" ist.
Die in Y-Richtung unten liegende Führung dient dann lediglich
zur seitlichen Abstützung der Gliederschürze 4.
In Umkehrung dieses Prinzips könnte die Gliederschürze 4 anstelle
der „Aufhängung" in 1 auch an
der nicht dargestellten, unten liegenden Führung in X-Richtung
und in Y-Richtung abgestützt sein.
-
Die
Gliederschürze 4 besteht aus einer Vielzahl von
Gliedern 6, die über ein kederartiges Verbindungselement 8 miteinander
verbunden sind. Hinsichtlich des Aufbaus derartiger Gliederschürzen wird
auf das eingangs beschriebene Patent oder auf die unter www.eitec.de beschriebenen
flexiblen Abdecksysteme verwiesen. Im Unterschied zu den herkömmlichen
gattungsgemäßen Abdeckungen 1 ist die
Führung 2 als Gleitführung ausgeführt,
wobei an den Gliedern 6 eine Vielzahl von Führungselementen 10 ausgebildet
sind, die gleitend geführt sind. Diese Führung
erfolgt beispielsweise über eine oder mehrere Führungsschienen 12.
Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel
wird die Gliederschürze 4 um 90° umgelenkt.
Diese Umlenkung erfolgt über ein Kurvenstück 14,
an das sich rechts in 1 wiederum eine Schiene anschließt,
die der besseren Erläuterung halber jedoch weggelassen
ist. Die Führungsschiene 12 und das Führungsstück 14 sind
mit einem identischen Führungsprofil ausgeführt,
das die Führungselemente 10 der Gliederschürze 6 aufnimmt.
-
2 zeigt
einen Schnitt entlang der Linie A-A durch das Kurvenstück 14.
Man erkennt dabei die Aufhängung der Gliederschürze 6,
die mit den Führungselementen 10 im Führungsprofil 16 geführt ist
und dabei gleitend entlang einer beidseitig der Gliederschürze 6 ausgebildeten
Führungsfläche 18 geführt ist,
wobei die Gliederschürze 6 einen Führungsschlitz 20 im
Führungsstück 14 und in der Führungsschiene 12 durchsetzt,
so dass der mit dem Führungselement 10 ausgeführte
Endabschnitt des Glieds 6 in die Führungsausnehmung 16 eintaucht.
-
3 zeigt
eine vergrößerte Ansicht in X-Richtung auf die
linke Stirnseite der Führung 2 in 1.
Demgemäß ist die Führungsschiene 12 etwa als
Rechteckprofil ausgeführt, in dem die ebenfalls etwa rechteckförmige
Führungsausnehmung 16 ausgebildet ist, in die
der oben liegende Endabschnitt der Glieder 6 eintaucht.
Wie erläutert, ist an diesem in die Führungsausnehmung 16 eintauchenden
Endabschnitt der Glieder 6 das Führungselement 10 befestigt,
das bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als sich
quer zur Ebene des Glieds 6 erstreckender Führungsbolzen 22 ausgeführt
ist. Dieser liegt mit seinem in 3 unten
liegenden Umfangsabschnitt auf der Führungsfläche 18 der
Schiene 12 auf. Das Material dieser Gleitpaarung ist dabei
im Hinblick auf eine hohe Verschleißfestigkeit und eine geringe
Reibung optimiert. Erfindungsgemäß wird es bevorzugt,
wenn der Führungsbolzen 22 aus Metall, beispielsweise
aus Messing, Stahl, vorzugsweise nitriertem (einsatzgehärtetem)
Stahl und die Führungselemente der Führung 2,
beispielsweise die Führungsschienen 12 und das
Kurvenstück 14 aus einem verschleißfesten
Kunststoff, beispielsweise aus einem hochmolekularen Polyethylen
besteht.
-
Die
Axiallänge des Führungsbolzens 22 ist etwas
geringer als die Breite B der Führungsausnehmung 16 gewählt,
sodass die Stirnflächen des Führungsbolzens 22 in
geringem Abstand zu Seitenwandungen 24 ausgebildet sind.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Stirnflächen 26 der
Führungsbolzen 22 ballig oder kalottenförmig
ausgeführt, so dass eine optimale seitliche Führung
gewährleistet ist. Die Breite des Führungsschlitzes 20 ist
so ausgelegt, dass während des Betriebs ein seitliches
Anliegen der Glieder 6 am Führungsschlitz 20 verhindert
wird.
-
Um
ein seitliches Kippen der Gliederschürze 4 mit
den Gliedern 6 zu verhindern, kann – wie in 4 dargestellt – die
Führungsausnehmung 16 in ihrer Höhe geringfügig
größer als der Durchmesser des Führungsbolzens 22,
jedoch geringer als der Abstand zwischen der Führungsfläche 18 und
der in den 3 und 4 oben liegenden
Stirnkante 28 der Gliederschürze 4 bzw.
der Glieder 6 ausgebildet sein. Bei dieser Variante taucht
dann der durch die Stirnkante 28 begrenzte Endabschnitt
der Gliederschürze 4 in eine Ausnehmung 30 ein,
deren Breite etwas größer als die Breite b der
Gliederschürze 4 gewählt ist, so dass
diese zusätzlich seitlich geführt ist und nicht
kippen kann.
-
Der
Aufbau der einzelnen Glieder 6 der Gliederschürze 4 wird
anhand der 5a, 5b, 5c erläutert.
Da der Grundaufbau der Glieder 6 aus dem eingangs genannten
europäischen Patent bekannt ist, sind ausführliche
Erläuterungen entbehrlich. Derartige Glieder 6 bestehen
herkömmlicher Weise aus Aluminium und haben an ihren Längskanten 32 jeweils
Aufnahmenuten 36, in die die aus Kunststoff bestehenden
Verbindungselemente 8 eingezogen werden. Die Großflächen 58, 60 der
Glieder 6 sind etwa rechteckförmig ausgebildet,
wobei sich der Führungsbolzen 22 rechtwinklig
zu diesen durch das jeweilige Glied 6 hindurch erstreckt.
Zur Minimierung des Gewichtes sind die Glieder 6 mit einem Hohlraum 38 ausgeführt.
Gemäß der geschnittenen Darstellung in 5b, 5c ist
der Führungsbolzen 22 beim dargestellten Ausführungsbeispiel
einstückig ausgeführt und durchsetzt eine Aufnahme 40, die
in den den Hohlraum 38 begrenzenden Wandungen des Glieds 6 ausgebildet
ist. Bei dieser Variante sind der Durchmesser des Führungsbolzens 22 und der
Aufnahme 40 so ausgelegt, dass der Führungsbolzen 22 mit
einer Presspassung im Glied 6 fixiert ist. Selbstverständlich
sind auch andere Verbindungskonstruktionen möglich, von
denen einige in der Folge beschrieben werden. Prinzipiell kann der Führungsbolzen 22 auch
durch Einkleben, Schweißen, Schrauben, kraft- oder formschlüssig
aufgenommen sein.
-
Bei
dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel wird der Führungsbolzen 22 einstückig
vorgefertigt und dann in die Aufnahme 40 eingepresst, so
dass seine Endabschnitte seitlich über die Großflächen
des Glieds 6 symmetrisch vorstehen und sich der in der
Darstellung gemäß 5c T-förmige
Aufbau ergibt. Problematisch bei einer derartigen Variante ist,
dass die Presspassung mit hoher Präzision ausgeführt
sein muss, so dass sie auch bei starken Temperaturänderungen
und den hohen Belastungen eine hinreichende Relativpositionierung
des Führungsbolzens 22 mit Bezug zum zugeordneten
Glied 6 ermöglicht.
-
In
den 6a, 6b ist eine Variante dargestellt,
bei der der Führungsbolzen 22 zweiteilig mit Führungsbolzenteilen 22a, 22b ausgeführt
ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist am Führungsbolzenteil 22a ein
Axialvorsprung 44 ausgebildet, dem eine an der gegenüber
liegenden Stirnseite des Führungsbolzenteils 22b ausgebildete
Stirnausnehmung 46 zugeordnet ist. Die Abmessungen des Axialvorsprungs 44 und
der Stirnausnehmung 46 sind so gewählt, dass die
beiden Führungsbolzenteile 22a, 22b über
eine Presspassung miteinander verbunden werden, wobei diese dann
flächig mit ihren ringförmigen Stirnflächenabschnitten 48, 50 aneinander
liegen. An den Führungsbolzenteilen 22a, 22b sind
jeweils umlaufende Ausnehmungen ausgebildet, die sich im zusammengesetzten
Zustand zu einer umlaufenden Ringnut 52 ergänzen,
deren Ringstirnflächen 54, 56 dann an
den Großflächen 58, 60 des jeweiligen
Glieds 6 anliegen, so dass der Führungsbolzen 12 formschlüssig
in Axialrichtung gesichert ist. Die Sicherung in Radialrichtung
erfolgt durch Anlage des Nutgrundes der Ringnut 52 an der Aufnahme 40 im
Glied 6. D. h. bei einer derartigen Lösung muss
keine aufwendige Presspassung zur Lagefixierung des Führungsbolzens 22 mit
Bezug zum Glied 6 ausgeführt sein. Die Ausbildung
der Presspassung zum Verbinden der beiden Führungsbolzenteile 22a, 22b ist
dabei wesentlich einfacher zu realisieren.
-
Wie
in den 6a, 6b dargestellt,
sind der Axialvorsprung 44 und die zugeordnete Stirnausnehmung 46 so
ausgebildet, dass sie in der Ansicht gemäß 6b etwa
innerhalb des Bereichs liegen, der durch die beiden Großflächen 58, 60 begrenzt
ist.
-
Bei
der Montage des Führungsbolzens 22 werden die
beiden Führungsbolzenteile 22a, 22b in die
Aufnahme 40 eingesetzt und miteinander verpresst, so dass
sie in der vorbeschriebenen Weise in Axial- und Radialrichtung lagefixiert
sind.
-
Selbstverständlich
kann die Verbindung der beiden Führungsbolzenteile 22a, 22b auch
auf andere Weise erfolgen. So ist in den 7a, 7b ein Ausführungsbeispiel
gezeigt, bei dem die beiden Führungsbolzenteile 22a, 22b durch
Schweißen miteinander verbunden werden. Dabei ist beispielsweise
eine innere Stirnfläche 62 des Führungsbolzenteils 22b eben
ausgeführt, während an der gegenüber
liegenden inneren Stirnfläche ein Schweißbuckel 64 vorgesehen
ist, der nach dem Einsetzen der beiden Führungsbolzenteile 22a, 22b in
die Aufnahme 40 durch Elektroschweißen teilweise
aufgeschmolzen wird, um eine Verbindung zwischen den Teilen 22a, 22b zu
realisieren. Im Übrigen entspricht der Aufbau des Führungsbolzens 22 demjenigen
aus dem Ausführungsbeispiel in den 6a, 6b,
so dass weitere Erläuterungen entbehrlich sind. Im verschweißten
Zustand ist der Führungsbolzen 22 dann wieder
sowohl in Axial- als auch in Radialrichtung gesichert, so dass eine
zuverlässige Führung auch bei hohen Belastungen
gewährleistet ist.
-
Anhand
der 6, 7 sind
Ausführungsbeispiele erläutert, bei denen der
Führungsbolzen 22 einen vergleichsweise komplexen
Aufbau hat und ein relativ hoher Aufwand zur Montage erforderlich
ist, wobei allerdings die Lagefixierung äußerst
zuverlässig erfolgt.
-
8a, 8b zeigt
ein vereinfachtes Ausführungsbeispiel, mit dem ebenfalls
eine exzellente Lagefixierung des Führungsbolzens 22 ermöglicht ist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Führungsbolzen 22 – ähnlich
wie beim Ausführungsbeispiel gemäß den 3 und 4 – einstückig
ausgebildet und hat in seinem mittleren Bereich eine umlaufende Sicherungsnut 66.
Diese Sicherungsnut 66 ist in der Darstellung gemäß 8b mit
einem rechteckförmigen Querschnitt ausgeführt,
wobei die Breite H der Sicherungsnut 66 (siehe 8b)
der lichten Breite des Hohlraums 38 des Glieds 6 entspricht.
Zur Axialsicherung wird gemäß 8a in
diesen Hohlraum 38 ein Sicherungskeil 68 eingesetzt,
der dann in die Sicherungsnut 66 eintaucht, so dass der
Führungsbolzen 22 ebenfalls zuverlässig
in Axialrichtung festgelegt ist. Die Führung in Radialrichtung
erfolgt wiederum durch Anlage der sich seitlich an die Sicherungsnut 66 anschließenden
Außenumfangsflächen des Führungsbolzens 22 an
der Aufnahme 40 in den den Hohlraum 38 begrenzenden
Wandungen des Gliedes 6. Der Sicherungskeil 68 kann
durch Presspassung oder durch eine nachträglich ausgebildete
Hinterschneidung, beispielsweise durch eine Verformung der Seitenwandungen
des Glieds 6 gesichert werden.
-
Bei
den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen durchsetzt der
einteilig oder zweiteilig ausgeführte Führungsbolzen 22 das
jeweilige Glied 6 der Gliederschürze 4 in
Querrichtung. In den 10 und 11 sind
Ausführungsbeispiele gezeigt, bei denen das Führungselement 10 auf
den betreffenden Endabschnitt des jeweiligen Gliedes 6 aufgesetzt
wird.
-
Bei
den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen liegt der Sicherungsbolzen 22 im
Wesentlichen linienförmig entlang einer vergleichsweise
geringen Auflagefläche auf der Führungsfläche 18 auf. Zur
Vergrößerung dieser Auflagefläche kann
der Führungsbolzen 22 führungsflächenseitig
mit einer Abflachung 90 ausgeführt sein, die sich
achsparallel erstreckt. Auf diese wird dann die Auflagefläche
wesentlich vergrößert, so dass einerseits die
Gleitreibung verringert ist und andererseits eine exaktere Führung
gewährleistet ist. Diese Abflachung 90 kann bei
allen vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen eingesetzt
werden. Bei der Variante gemäß den 9a, 9b, 9c und 9d ist
der Führungsbolzen 22 wiederum mit einer Sicherungsnut 66 ausgeführt,
wobei die Abflachung 90 gemäß den 9c, 9d durch
den Nutgrund verläuft. Die Axialsicherung erfolgt dann
wieder über einen in den Hohlraum 38 eingesetzten
Sicherungskeil 68, der dann formschlüssig in die
Sicherungsnut 66 eintaucht.
-
Die 10a, 10b, 10c zeigen eine Variante, bei der das Führungselement 10 als
Gleitscheibe 70 ausgeführt ist. Diese hat einen
etwa zylinderförmigen Aufbau mit einer sich in Diagonalrichtung
erstreckenden Nut 72, deren lichte Weite entsprechend der
Breite b (siehe 4) des Glieds 6 ausgeführt
ist, so dass die Gleitscheibe 70, wie in den 10a, 10b dargestellt,
auf den Endabschnitt des Glieds 6 aufgesetzt werden kann.
Die Sicherung der Gleitscheibe 70 erfolgt dabei durch kraft-
oder formschlüssiges Verbinden mit dem Glied 6.
Dabei kann beispielsweise ein in den 10 nicht
dargestellter Bolzen quer zur Nut 72 die Gleitscheibe 70 und
den Endabschnitt des Glieds 6 durchsetzen. Wie weiterhin
aus den 10a, 10b hervorgeht,
entspricht der Durchmesser D der Gleitscheibe 70 etwa der
Breite C des Glieds 6, so dass die Gleitscheibe 70 die
beiden Großflächen 58, 60 des
Glieds 6 seitlich überstreckt. Auf diese Weise
ergeben sich an der Gleitscheibe 70 relativ große,
ebene Gleitflächen 74, 76, entlang denen
die Gleitscheibe 70 an den Führungsflächen 18 abgleitet,
so dass eine sehr zuverlässige Führung gewährleistet
ist.
-
Wie
bei dem eingangs beschriebenen Ausführungsbeispiele ist
dabei die Breite B der Führungsausnehmung 16 nur
wenig größer als der Durchmesser D der Gleitscheibe 70 ausgelegt,
so dass die Gleitscheibe 70 auch seitlich entlang der Seitenwandungen 24 der
Führungsausnehmung 16 geführt ist.
-
11 zeigt
eine Variante, bei der anstelle der zylinderförmigen Gleitscheibe 70 ein
etwa quaderförmiger Gleitblock 78 verwendet wird,
dessen Breite D beispielsweise etwa dem Durchmesser D der Gleitscheibe 70 entspricht.
Auch bei dieser Variante ist durch die seitlich überstehenden
großflächigen Gleitflächen 80, 82 eine
optimale Abstützung an den Führungsflächen 18 der
Führungsschiene 12 gewährleistet. Die
Stirnflächen 84, 86 des Gleitblocks 78 können
ebenfalls wieder ballig ausgeführt sein, um eine gute seitliche
Führung an den Seitenwandungen 24 der Führungsausnehmung 16 zu
gewährleisten. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt
die Sicherung mit einem seitlich in den Führungsblock 78 und
in den Endabschnitt des Glieds 6 eingesetzten Sicherungsstift 88.
Die Gleitscheibe 70 gemäß 10 kann entsprechend gesichert werden.
-
In
den 12a, 12b, 12c ist ein Ausführungsbeispiel einer
Gliederschürze für eine erfindungsgemäße
Abdeckung gezeigt, bei der der Führungsbolzen 22 ähnlich
wie bei dem anhand von 5 erläuterten
Ausführungsbeispiel als Zylinderstift mit balligen Stirnflächen 26 ausgeführt
ist, der in eine Aufnahme 40 des Glieds 6 eingesetzt
ist. Die Axialsicherung erfolgt bei diesem Ausführungsbeispiel
durch einen Stift 92, der in eine Diagonalbohrung 94 des
Führungsbolzens 22 eingesetzt ist. Beim dargestellten
Ausführungsbeispiel ist der Stift 92 als hülsenförmiger
Spannstift ausgeführt, der beim Einpressen in die Diagonalbohrung 94 aufgrund
einer Durchmesserverengung verspannt wird. Die Axiallänge
des Stiftes 92 ist größer als der Durchmesser des
Führungsbolzens 22, so dass zwei Endabschnitte 96, 98 radial
aus dem Führungsbolzen 22 auskragen. Diese beiden
Endabschnitte 96, 98 tauchen in den vorbeschriebenen
Hohlraum 38 des Glieds 6 ein, wobei der Außendurchmesser
des Spannstiftes 92 in etwa der lichten Weite W des Hohlraums 38 entspricht,
so dass der Führungsbolzen 22 zuverlässig axial
gesichert ist.
-
Dieser
Stift 92 lässt sich nach dem Einsetzen des Führungsbolzens 22 in
die Aufnahme 40 von oben (Ansicht nach 12c) her in den Führungsbolzen 22 einschlagen,
wobei nach dem vollständigen Einsetzen die in 12c sichtbare Stirnfläche des Stiftes 92 mit
der entsprechenden Stirnfläche des Glieds 6 bündig
abschließt. Selbstverständlich können
die vorbeschriebenen Axialsicherungen unabhängig von den
dargestellten Ausführungsbeispielen bei allen beschriebenen
Führungsbolzen 22 zur Axialsicherung eingesetzt
werden.
-
Bei
dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Führungsbolzen 22 zur
Axialsicherung mit der Diagonalbohrung 94 ausgeführt,
in die der Stift 92 eingesetzt wird. Die Herstellung einer
derartigen Diagonalbohrung 94 ist vergleichsweise aufwendig,
da zum Vermeiden eines Auslaufens des Bohrers (seitliches Versetzen)
eine saubere Zentrierung, beispielsweise in Form einer Ankörnung
vorgesehen werden muss.
-
Dieser
Nachteil wird mit dem in den 13a, 13b dargestelltem Ausführungsbeispiel überwunden. 13a zeigt eine Seitenansicht des Führungsbolzens 22,
der ähnlich wie beim Ausführungsbeispiel gemäß 9a, 9b, 9c, 9d mit einer
umlaufenden Sicherungsnut 66 ausgeführt ist, die
gemäß 13b,
die eine dreidimensionale Darstellung des oberen Endabschnitts eines
Glieds 6 der Gliederschürze zeigt, im eingebauten
Zustand etwa im Bereich des Hohlraums 38 angeordnet ist.
Diese ringförmige, mit einem abgerundeten Nutgrund ausgeführte
Sicherungsnut 66 kann auf einfache Weise durch Drehen oder
Rollen ausgebildet werden, so dass der Fertigungsaufwand wesentlich
geringer als bei dem in 12 dargestellten
Ausführungsbeispiel ist. Der in 13a lediglich
gestrichelt angedeutete Stift 92 wird dann etwa tangential
eingesetzt, so dass er einerseits abschnittsweise in die durch die
Sicherungsnut 66 geschaffene Ausnehmung eintaucht und andererseits
an der Stirnwandung 108 und den Seitenwandungen des Hohlraums 38 anliegt,
so dass der Führungsbolzen 22 zuverlässig
in Axialrichtung Lagefixiert ist. Der Durchmesser des Stifts 92 ist
wieder mit dem Maß W ausgelegt, so dass dieser zwischen
die längeren Seifenflächen 110, 112 des
Hohlraums 38 eingeklemmt wird.
-
Im übrigen
entspricht das Ausführungsbeispiel gemäß den 13a, 13b dem
zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel, so dass weitere Erläuterungen
entbehrlich sind.
-
14 zeigt
eine weitere Variante des in 12 dargestellten
Ausführungsbeispiels, bei dem ein Konstruktionsdetail des
in den 9a bis 9d dargestellten
Ausführungsbeispiels aufgegriffen ist. Ähnlich
wie bei dem in 12 dargestellten Ausführungsbeispiel
ist der Führungsbolzen 22 mit einer Diagonalbohrung 94 zur
Aufnahme des Stifts 92 ausgeführt. Alternativ
könnte natürlich – wie vorstehend anhand 13 erläutert, anstelle der Diagonalbohrung 94 eine
umlaufende oder abschnittsweise ausgebildete Sicherungsnut 66 vorgesehen
werden. Zur Verbesserung der Gleitführung und zur Minimierung
des Verschleißes sind die der Führungsfläche 18 zugewandten
Bereiche des Führungsbolzens 22 mit Abflachungen 90a, 90b ausgeführt,
durch die eine flächige Auflage des Führungsbolzens 22 auf
der Führungsfläche 18 der Führungsschiene 12 gewährleistet
ist. Mit gestrichelten Linien 114 ist dabei noch die Untergrenze
eines Verschleißbereichs gekennzeichnet. Im Prinzip ist
bei allen vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen ein derartiger
Verschleißbereich vorgesehen. Beim Überschreiten
dieses Verschleißbereichs muss der entsprechende Führungsbolzen 22 ausgewechselt
werden. Bei den Ausführungsbeispielen ohne Abflachungen 90 am
Führungsbolzen 22 wird sich nach einer gewissen
Betriebsdauer der Gliederschürze durch Verschleiß eine
entsprechende Abflachung einstellen, so dass der Führungsbolzen dann „durch
Benutzung" in etwa die Kontur wie in 14 dargestellt
erhält. Beim Ausführungsbeispiel gemäß 14 wird
diese Abflachung jedoch gezielt und mit vergleichsweise hoher Präzision
ausgeführt, um das Gleitverhalten weiter zu optimieren.
-
In
der praktischen Erprobung der Abdeckung zeigte es sich, dass beispielsweise
während der zerspanenden Bearbeitung von Werkstücken
in dem von der Abdeckung abgesperrten Arbeitsraum Wirbel auftreten
können, so dass sich im Bereich der Führung Späne
oder Kühl-/Schmiermittel absetzen oder Dämpfe
kondensieren, so dass diese Führung verschmutzt wird und
entsprechend die leichtgängige Verschiebbarkeit der Gliederschürze 4 nicht
gewährleistet werden kann. Um eine derartige Ablagerung von
Verschmutzungen im Führungsbereich zu unterbinden, kann
gemäß dem Ausführungsbeispiel in 15 arbeitsraumseitig
(d. h. in 15 links von der Gliederschürze 6)
ein Abstreifer 100 vorgesehen werden, der die Führung
gegenüber dem Arbeitsraum abdeckt. Dieser Abstreifer 100 kann
beispielsweise einen Aufbau haben, wie er in der parallel hinterlegten
Patentanmeldung der Anmelderin beschrieben ist, so dass hier nur
die zum Verständnis der Erfindung wesentlichen Bauelemente
beschrieben werden. Der Abstreifer 100 ist an einem Halter 102 befestigt,
der seinerseits über einen Befestigungswinkel 104 an
der Führungsschiene 12 befestigt ist. Diese Befestigung
ist so gewählt, dass der Abstreifer 100 mit einer
Abstreiferlippe 106 dichtend an der arbeitsraumseitigen
Großfläche der Gliederschürze 4 anliegt,
so dass der Gleitführungsbereich der Abdeckung gegenüber
dem Arbeitsraum zuverlässig abgedeckt ist und somit eine
Ablagerung von Verschmutzungen aufgrund der Verwirbelungen im Arbeitsraum
zuverlässig verhindert ist.
-
Prinzipiell
kann auch beidseitig der Gliederschürze jeweils ein Abstreifer 100 vorgesehen
werden, so dass die Gliederschürze in der Darstellung gemäß 15 zwischen
zwei etwa symmetrisch zueinander angeordneten Abstreifern 100 verläuft.
-
Offenbart
ist eine flexible Abdeckung für eine Werkzeugmaschine,
wobei eine Gliederschürze über Führungselemente
entlang einer Führungsschiene verschiebbar geführt
ist. Die Führungselemente und die Führungsschiene
sind erfindungsgemäß als Gleitführung
ausgeführt.
-
- 1
- Abdeckung
- 2
- Führung
- 4
- Gliederschürze
- 6
- Glied
- 8
- Verbindungselement
- 10
- Führungselement
- 12
- Führungsschiene
- 14
- Kurvenstück
- 16
- Führungsausnehmung
- 18
- Führungsfläche
- 20
- Führungsschlitz
- 22
- Führungsbolzen
- 24
- Seitenwandung
- 26
- Stirnfläche
- 28
- Stirnkante
- 30
- Ausnehmung
- 32
- Längskante
- 34
- Längskante
- 36
- Aufnahmenut
- 38
- Hohlraum
- 40
- Aufnahme
- 44
- Axialvorsprung
- 46
- Stirnausnehmung
- 48
- Stirnflächenabschnitt
- 50
- Stirnflächenabschnitt
- 52
- Ringnut
- 54
- Ringstirnfläche
- 56
- Ringstirnfläche
- 58
- Großfläche
- 60
- Großfläche
- 62
- innere
Stirnfläche
- 64
- innere
Stirnfläche
- 66
- Sicherungsnut
- 68
- Sicherungskeil
- 70
- Gleitscheibe
- 72
- Nut
- 74
- Gleitfläche
- 76
- Gleitfläche
- 78
- Gleitblock
- 80
- Gleitfläche
- 82
- Gleitfläche
- 84
- Stirnfläche
- 86
- Stirnfläche
- 88
- Sicherungsstift
- 90
- Abflachung
- 92
- Stift
- 94
- Diagonalbohrung
- 96
- Endabschnitt
- 98
- Endabschnitt
- 100
- Abstreifer
- 102
- Halter
- 104
- Befestigungswinkel
- 106
- Abstreiferlippe
- 108
- Stirnwandung
- 110
- Seitenflächen
- 112
- Seitenflächen
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- - Druckschrift „Flexible
Glieder-Abdecksysteme" (3/2004) [0003]
- - www.eitec.de [0044]