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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine teleskopische Abdeckung, die zum Abdecken einer Führungsoberfläche einer Werkzeugmaschine oder eines dreidimensionalen Messinstruments verwendet wird, wobei sie an der Werkzeugmaschine oder dem dreidimensionalen Messinstrument so angebracht ist, dass deren interne mechanische Strukturen geschützt werden.
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Werkzeugmaschinen oder dreidimensionale Messinstrumente sind gewöhnlich mit einem linear betriebenen Bearbeitungskopf oder einer Messeinheit oder ähnlichem versehen und sind daher gestaltet, dass sie eine Führungsoberfläche in Schienenform oder Schaftform über den Bereich des Hubs des Bearbeitungskopfs usw. aufweisen, so dass dem Bearbeitungskopf ermöglicht wird, sich in einer sich hin und her bewegenden Weise entlang der Führungsoberfläche zu bewegen. Allerdings kann das Anhaften von Schnittabfall oder Staub, der während der Bearbeitung abgegeben wird, auf der Führungsoberfläche negativ die Genauigkeit der linearen Bewegung des Bearbeitungskopfs beeinflussen oder kann die Ursache für eine Funktionsstörung sein. Zum Schützen der Führungsoberfläche des Bearbeitungskopfs usw. vor Staub und ähnlichem wurde daher eine teleskopische Abdeckung verwendet, die eine Mehrzahl von Schutzabdeckungen aufweist, die in einer geschachtelten Weise angeordnet sind, und miteinander mit Hilfe eines Verbindungsmechanismus verbunden sind, der aus einer Mehrzahl von Verbindungselementen aufgebaut ist. Die teleskopische Abdeckung dehnt sich in Abhängigkeit von der linearen Bewegung des Bearbeitungskopfs oder ähnlichem aus und schiebt sich zusammen, wobei sie typischerweise auf ihrer Basisseite an der Haupteinheit der Werkzeugmaschine befestigt ist und an ihrer Endseite an dem Bearbeitungskopf oder ähnlichem befestigt ist.
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Eine bekannte teleskopische Abdeckung wird durch den vorliegenden Anmelder vorgeschlagen (siehe japanisches Gebrauchsmuster
JP 3 133 056 U ). Die teleskopische Abdeckung hat eine Mehrzahl von Schutzabdeckungen, wobei eine Führungsschiene, die eine Führungsnut aufweist, an jeder Schutzabdeckung befestigt ist. Andererseits ist in der Nähe des Endes von jedem Verbindungselement, das den Verbindungsmechanismus bildet, ein Verbindungsschaft befestigt, dessen oberes Ende in der Führungsnut der Führungsschiene in Eingriff ist. Auf der Seite des oberen Endes des Verbindungsschafts ist eine Scheibe gebildet, die gleitend in Berührung mit der inneren Wand der Führungsnut ist.
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Es wird jedoch ein Gleitwiderstand erzeugt, wenn die innere Wand der Führungsnut und die Außenumfangsfläche der Scheibe miteinander in Kontakt gebracht werden, oder wenn der Verbindungsmechanismus sich bewegt und dadurch der Verbindungsschaft sich in der Richtung senkrecht zur Richtung der Ausdehnung der teleskopischen Abdeckung bewegt. Eine Idee zum Verringern des Gleitkontakts kann das Vorsehen eines einzelnen Rollelements an dem Verbindungsschaft sein. Es wird angenommen, dass dieses Vorsehen eines einzelnen Rollelements an dem Verbindungsschaft eine gleichmäßige Bewegung des Verbindungsschafts ermöglichen kann, wobei ein Gleitkontakt zwischen der Innenwand der Führungsnut und dem Rollelement vermieden wird.
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In der so aufgebauten teleskopischen Abdeckung ist es jedoch möglich, dass von der Mehrzahl der Schutzabdeckungen diejenige Schutzabdeckung, die am nächsten zur Basisseite (oder Endseite in einigen Fällen) angeordnet ist, in einer ungenauen Position der Maschine oder Vorrichtung, wie z. B. der Werkzeugmaschine, befestigt ist, wobei sie leicht in der vertikalen Richtung oder Querrichtung geneigt ist, oder dass sie mit einer externen Kraft in einer Verwindungsrichtung beaufschlagt wird, selbst wenn sie in einer genauen Position befestigt sein sollte. Wenn sich als Folge die zentrale Achse (Verbindungsschaft) des Rollelements weg von der Tiefenrichtung der Führungsnut neigt, ist es möglich, dass ein Teil der Außenumfangsfläche des Rollelements in Berührung mit sowohl der einen Führungsoberfläche als auch der anderen dazu gegenüberliegenden Führungsoberfläche, die die Führungsnut bilden, kommt, was ausreicht, zu bewirken, dass das Rollelement nicht weiter rollt und es arretiert macht. Dadurch führt die Arretierung des Rollelements dazu, dass der Verbindungsmechanismus insgesamt außer Kraft gesetzt ist, und die teleskopische Abdeckung sich nicht langer ausdehnen und zusammenschieben kann. Die Werkzeugmaschine erzeugt jedoch weiterhin Arbeitskraft, so dass entweder die Werkzeugmaschine oder die teleskopische Abdeckung oder beide in unbeabsichtigter Weise brechen können. Während ein Verfahren, dass ein großer (breiter) Zwischenraum zwischen der Außenoberfläche des Rollelements und der Führungsnut festgelegt wird, als effektiv in Hinblick auf das Vermeiden von fehlender Übereinstimmung angesehen wird, ist das Verfahren nicht erfolgreich, um das Rollelement (Verbindungsschaft) in der Richtung normal zur Richtung des Ausdehnens der teleskopischen Abdeckung genau zu führen.
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DE 601 15 857 T2 betrifft Staubschutzdeckelelemente mit simultanen Parallelbewegungen.
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DE 957 710 B betrifft eine Abdeckung zum Schutz der Führungsbahn von hin- und hergehenden Teilen von Werkzeugmaschinen.
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DE 101 23 580 A1 betrifft Ultrahochgeschwindigkeitsbewegungsteleskopabdeckungen.
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US 7,600,552 B2 betrifft eine teleskopische Abdeckung mit mehreren Gelenken.
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EP 0 963 809 A2 betrifft eine Vorrichtung zur Synchronisation der Verschiebung verschiedener teleskopierender Module.
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Die vorliegende Erfindung wird vorgeschlagen, um die oben beschriebenen Probleme bei der herkömmlichen teleskopischen Abdeckung zu lösen, wobei eine Aufgabe von ihr ist, eine neue teleskopische Abdeckung vorzusehen, die konstant einen Rollzustand des Rollelements halten kann, ohne eine Arretierung des Rollelements auf der Führungsoberfläche der Führungsnut zu bewirken, selbst wenn es weg von der Tiefenrichtung der Führungsnut geneigt ist, wobei es mit einer externen Kraft in einer Verwindungsrichtung beaufschlagt wird, und die folglich in der Lage ist, stabil die Ausfahr- und Zusammenschiebebewegung zu wiederholen.
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Gemäß der in Anspruch 1 beschriebenen Erfindung wird eine teleskopische Abdeckung vorgesehen, die eine Mehrzahl von Schutzabdeckungen aufweist, die jeweils eine obere Platte und eine vertikal aufgehängte Platte haben, die vertikal von der oberen Platte aufgehängt ist, und so angeordnet sind, dass sie einen Führungsbereich einer Werkzeugmaschine oder eines dreidimensionalen Messinstruments in einer frei dehnbaren Weise zwischen jedem benachbarten Paar der Schutzabdeckungen bedecken, wobei sie miteinander durch einen Verbindungsmechanismus verbunden sind, der durch eine Mehrzahl von Verbindungselementen gestaltet ist, die so verbunden sind, dass sie um Verbindungsschäfte drehbar sind. Die teleskopische Abdeckung enthält eine Mehrzahl von Führungsschienen, die an der Mehrzahl der Schutzabdeckungen vorgesehen sind, wobei jede eine Führungsnut aufweist, die eine erste und eine zweite Führungsoberfläche enthält, die zueinander gegenüberliegen, in der Richtung senkrecht zur Richtung der Ausdehnung des gesamten Bereichs der Schutzabdeckungen; und wobei jeder der Verbindungsschäfte eine Mehrzahl von Rollelementen aufweist, die in der Führungsnut angeordnet sind, so dass sie frei um jeden Verbindungsschaft drehbar sind, der sich in der Tiefenrichtung der Führungsnut erstreckt.
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Gemäß der teleskopischen Abdeckung der vorliegenden Erfindung ist jede Führungsnut, die in einer Mehrzahl von Führungsschienen geformt ist, in Berührung mit einer Mehrzahl von Rollelementen gebracht, die frei drehbar um jeden Verbindungsschaft sind, so dass Reibwiderstand, der sich während des Ausdehnens und Zusammenschiebens der Schutzabdeckungen erzeugt, was dem Ausdehnen und Zusammenschieben des Verbindungsmechanismus in Zusammenarbeit mit der linearen Bewegung der Maschine oder Vorrichtung, wie z. B. der Werkzeugmaschine, entspricht, effektiv verringert werden kann. Selbst wenn der gesamte Bereich oder ein Teil der Schutzabdeckungen mit externer Kraft in einer Verwindungsrichtung beaufschlagt wird, und dadurch die Verbindungsschäfte sich weg von der Tiefenrichtung der Führungsnut neigen, kann die teleskopische Abdeckung der vorliegenden Erfindung konstant einen Rollzustand einer Mehrzahl von Rollelementen halten, ohne eine Arretierung der Rollelemente auf der Führungsoberfläche jeder Führungsnut zu bewirken, und kann folglich die Ausdehn- und Zusammenschiebbewegung wiederholen.
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Da gemäß der teleskopischen Abdeckung der vorliegenden Erfindung jede Führungsnut die eine (erste) und die andere (zweite) Führungsoberfläche, die einander gegenüberliegen, aufweist, und da jeder Verbindungsschaft sich in der Tiefenrichtung der Führungsnut erstreckt, gelangt, selbst wenn die Verbindungsschäfte gezwungen werden, sich weg von der Tiefenrichtung der Führungsnut zu neigen, ein Teil der Mehrzahl der Rollelemente in Berührung mit einer Führungsoberfläche und der andere Teil der Rollelemente stets in Berührung mit der anderen Führungsoberfläche, so dass alle Rollelemente in beide Richtungen drehbar gehalten werden. Selbstverständlich drehen sich alle der Mehrzahl der Rollelemente in die gleiche Richtung, wenn alle der Mehrzahl der Rollelemente sich drehen, wobei sie in Berührung mit nur entweder der ersten Führungsoberfläche oder der zweiten Führungsoberfläche gebracht sind. Auf jeden Fall kann ein versehentlicher Zustand, bei dem die Mehrzahl der Rollelemente in jeder Führungsnut arretiert sind und nicht langer darin drehbar sind und dadurch den Verbindungsmechanismus und die Schutzabdeckung insgesamt dazu bringen, dass sie sich nicht mehr ausdehnen oder zusammenschieben kann, auf eine erfolgreiche Weise vermieden werden.
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Das Rollelement kann ausreichend sein, wenn es sich um den Verbindungsschaft drehen kann, wobei es in Berührung mit zumindest der ersten oder der zweiten Führungsoberfläche der Führungsnut gebracht ist, wenn der Verbindungsmechanismus ausfährt oder sich zusammenschiebt (und folglich die Mehrzahl der Schutzabdeckungen insgesamt ausgefahren werden oder sich zusammenschieben) und dadurch sich der Verbindungsschaft in der Richtung senkrecht zur Richtung des Ausfahrens oder Zusammenschiebens bewegt. Beispielsweise kann das Rollelement gestaltet sein, dass es eine Scheibenform aufweist, an der der Verbindungsschaft befestigt ist, oder durch die er im Zentrum davon eingeführt ist, oder es kann als ein Lager gestaltet sein, das aus einem äußeren Zylinder, der in eine zylindrische Form gestaltet ist, einem inneren Zylinder, der an seinem Zentrum an dem Verbindungsschaft befestigt ist, und einer Mehrzahl von Kugeln, die zwischen dem äußeren Zylinder und dem inneren Zylinder angeordnet sind, aufgebaut ist.
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Gemäß Anspruch 2 ist die teleskopische Abdeckung vorgesehen, wie sie im Anspruch 1 beschrieben ist, wobei jede der Führungsschienen weiter aufweist: eine Öffnung, die zwischen der ersten und der zweiten Führungsoberfläche geformt ist, so dass die Verbindungsschäfte dorthinein eingeführt werden können; und einen Schließbereich, der der Öffnung gegenüberliegt, wobei die Breite der inneren Oberfläche des Schließbereichs, der die Führungsnut bildet, kleiner ist als die Durchmesser der Mehrzahl der Rollelemente.
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Gemäß Anspruch 2 ist die Breite der inneren Oberfläche des Schließbereichs, der die Führungsnut bildet, kleiner als die Durchmesser der Mehrzahl der Rollelemente festgelegt, so dass, selbst wenn das am nächsten zur inneren Oberfläche des Schließbereichs liegende Rollelement aus der Mehrzahl der Rollelemente sich der inneren Oberfläche des Schließbereichs annähert, wobei es mit einer externen Kraft beaufschlagt wird, das Rollelement nicht über ein breites Gebiet mit der inneren Oberfläche in Berührung ist, wenn es sich in der Längsrichtung der Führungsschiene bewegt. Als Folge kann gemäß der teleskopischen Abdeckung des zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung der Reibwiderstand zwischen dem Rollelement und der inneren Oberfläche des Schließbereichs verringert werden, und dadurch kann ein gleichmäßigeres Ausdehnen und Zusammenschieben des Verbindungsmechanismus und der Schutzabdeckungen insgesamt sichergestellt werden.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsformen beschrieben.
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1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Erscheinungsbild der Rückseite einer teleskopischen Abdeckung veranschaulicht;
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2 ist eine Draufsicht, die einen ausgefahrenen Zustand der teleskopischen Abdeckung veranschaulicht;
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3 ist eine Draufsicht, die einen zusammengeschobenen Zustand der teleskopischen Abdeckung veranschaulicht;
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4(a) ist eine Querschnittsansicht, die auszugsweise nur einen Verbindungsmechanismus veranschaulicht, der in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, entlang der Linie A-A in 2 (es ist keine Schraffierung zum Angeben des Querschnitts gegeben), und 4(b) ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Bereichs C in 4(a);
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5 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht des Bereichs B in 4(a);
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6 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die einen Zustand veranschaulicht, in dem ein Verbindungsschaft aus dem in 5 dargestellten Zustand geneigt ist;
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7 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die eine andere Ausführungsform veranschaulicht; und
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8 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die einen Zustand eines Verbindungsschafts veranschaulicht, der aus dem in 7 gezeigten Zustand geneigt ist.
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Eine teleskopische Abdeckung 1 gemäß einem besten Weg zum Ausführen der vorliegenden Erfindung wird im Einzelnen unten beschrieben, Bezug nehmend auf die beigefügten Zeichnungen. Die teleskopische Abdeckung 1 dieser Ausführungsform ist an einer nicht dargestellten Werkzeugmaschine befestigt.
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Die teleskopische Abdeckung 1 ist aus Eisen gebildet und hat, wie es in 1 gezeigt ist, eine erste bis vierte Schutzabdeckung 2, 3, 4, 5 und einen Verbindungsmechanismus 6, der auf der inneren Seite der ersten bis vierten Schutzabdeckungen 2, 3, 4, 5 vorgesehen ist und angepasst ist, frei in der „+X” bzw. „–X” Richtung ausfahrbar und zusammenschiebbar zu sein. Die erste bis vierte Schutzabdeckungen 2, 3, 4, 5 haben, wie es in 1 und 2 dargestellt ist, obere Platten 2a, 3a, 4a, 5a; linke Seitenplatten 2b, 3b, 4b, 5b, die vertikal von dem linken Rand der oberen Platten 2a, 3a, 4a, 5a aufgehängt sind; rechte Seitenplatten 2c, 3c, 4c, 5c, die vertikal von dem rechten Rand der oberen Platten 2a, 3a, 4a, 5a aufgehängt sind; und erste bis vierte vertikal aufgehängte Platte 8, 9, 10, 11, die jeweils an dem hinteren Rand der oberen Platten 2a, 3a, 4a, 5a angeschweißt sind, so dass sie vertikal davon herabhängen.
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An den vorderen unteren Enden der ersten bis vierten vertikal aufgehängten Platte 8, 9, 10, 11 sind jeweils erste bis vierte Führungsschienen 14, 15, 16, 17 in der Richtung senkrecht zur Richtung des Ausdehnens der ersten bis vierten Schutzabdeckung 2, 3, 4, 5 als Gesamtheit befestigt. Auf der oberen Platte 5a der vierten Schutzabdeckung 5 ist eine fünfte Führungsschiene 18 in der gleichen Richtung zur Richtung des Ausdehnens und Zusammenschiebens befestigt, wobei eine Basisplatte (keine Referenznummer ist angegeben) dazwischen platziert ist.
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Die erste Schutzabdeckung 2 ist hier ein Element, das an der Haupteinheit der nicht dargestellten Werkzeugmaschine befestigt wird. Andererseits ist die vierte Schutzabdeckung 5 ein Element, das an einem nicht dargestellten, sich hin und her bewegenden Bearbeitungskopf befestigt wird. Die zweite Schutzabdeckung 3 ist im Inneren der ersten Schutzabdeckung 2 angeordnet, die dritte Schutzabdeckung 4 ist im Inneren der zweiten Schutzabdeckung 3 angeordnet, und die vierte Schutzabdeckung 5 ist im Inneren der dritten Schutzabdeckung 4 angeordnet. Die erste bis vierte Schutzabdeckungen 2, 3, 4, 5 sind so geformt, dass sie nacheinander verschachtelt sind, wobei sie stufenweise in ihrer Größe in dieser Reihenfolge verkleinert sind. Es ist anzumerken, dass die Befestigungsart der teleskopischen Abdeckung 1 an der Werkzeugmaschine nicht auf die oben beschriebene begrenzt ist und so sein kann, dass die kleinste vierte Schutzabdeckung 5 an der Haupteinheit der Werkzeugmaschine befestigt wird und die größte erste Schutzabdeckung 2 an dem Bearbeitungskopf befestigt wird, der sich in Bezug auf die Haupteinheit der Werkzeugmaschine hin und her bewegt.
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Die so gestalteten erste bis vierte Schutzabdeckungen 2, 3, 4, 5 sind durch die erste bis vierte Führungsschienen 14, 15, 16, 17 verbunden, die jeweils eine Führungsnut aufweisen, die in der Richtung senkrecht zur Richtung des Ausdehnens und Zusammenschiebens der ersten bis vierten Schutzabdeckungen 2, 3, 4, 5 insgesamt geformt ist; die fünfte Führungsschiene 18, die eine Führungsnut aufweist, die in der Richtung des Ausdehnens und Zusammenschiebens der vierten Schutzabdeckung 5 geformt ist; einen ersten bis sechsten Verbindungsbalken (Verbindungselemente der vorliegenden Erfindung) 19 bis 24, die zwischen jedem benachbarten Paar der Führungsschienen 14 bis 18 angeordnet sind, so dass sie den Verbindungsmechanismus 6 bilden; siebte und achte Führungsbalken 25, 26; einen ersten bis neunten Verbindungsschaft 31 bis 39, die jeweils auf ihren oberen Endseiten mit den Führungsnuten der Führungsschienen 14 bis 18 in Eingriff sind, so dass sie in den Führungsnuten verschiebbar sind, und jeweils auf ihren unteren Endseiten die Verbindungsbalken 19 bis 24 und die Führungsbalken 25, 26 in einer frei drehbaren Weise stützen; und erste bis dritte Stützschäfte 41, 42, 43, die jeweils die mittleren Bereiche der Verbindungsbalken 19 bis 24 stützen. Wenn die vierte Schutzabdeckung 5 sich zusammen mit dem nicht dargestellten Bearbeitungskopf hin und her bewegt, dehnen sich die zweiten und dritten Schutzabdeckungen 3, 4 zwischen dem in 2 dargestellten ausgedehnten Zustand und dem in 3 dargestellten zusammengeschobenen Zustand aus und schieben sich zusammen. Von den Verbindungsbalken 19 bis 24 sind einzelne Verbindungsbalken 20, 22, 24 aus einem Paar aus einem oberen und einem unteren Verbindungsbalken zusammengesetzt, die gebildet sind, dass sie die gleiche Geometrie, Länge und Breite aufweisen, wie es in 1 dargestellt ist, und die einzeln gepaarten Verbindungsbalken sind in einer frei drehbaren Weise mit Hilfe des dritten Verbindungsschafts 33, des fünften Verbindungsschafts 35, des siebten Verbindungsschafts 37 und mit der Hilfe des ersten bis dritten Stützschafts 41, 42, 43 verbunden, wobei sie einen Teil der Verbindungsbalken 19, 21, 23 oder einen Teil des Führungsbalkens 25 dazwischen halten. Beispielsweise sind, wie es in 4(a) und 4(b) gezeigt ist, (ein) Verbindungsbalken 23 und zwei Verbindungsbalken 24, 24 miteinander in einer frei drehbaren Weise an ihren Zentren mit Hilfe des dritten Stützschafts 43 verbunden. Insbesondere, wie es in 4(b) gezeigt ist, hat der Verbindungsbalken 23 ein Durchgangsloch 23a, das am Zentrum davon gebohrt ist (ähnlich den anderen Verbindungsbalken), auch zwei Verbindungsbalken 24, 24 haben Durchgangslöcher 24a, die an ihren Zentren gebohrt sind, und der dritte Stützschaft 43 ist in die Durchgangslöcher 23a, 24a, 24a eingesetzt. Der dritte Stützschaft 43 ist aus einem Stab 43a, der in die Durchgangslöcher 23a, 24a, 24a eingeführt ist, und einem Kopf 43b, der an einem Ende des Stabs 43a geformt ist (ähnlich zu dem ersten und dem zweiten Stützschaft 41, 42) aufgebaut. Ein Schnappring 45 ist an dem unteren Ende des Stabs 43a befestigt, und eine flache Unterlegscheibe 46 ist jeweils zwischen dem Kopf 43b und einem Verbindungsbalken 24, zwischen einem Verbindungsbalken 24 und dem Verbindungsbalken 23, zwischen dem anderen Verbindungsbalken 24 und dem Verbindungsbalken 23 und zwischen dem Schnappring 45 und dem anderen Verbindungsbalken 24 angeordnet.
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Die erste bis vierte Führungsschienen 14, 15, 16, 17 sind an den ersten bis vierten vertikal aufgehängten Platten 8, 9, 10, 11 jeweils auf deren unterer Vorderseite (auf der rechten Seite), wie es in 2 dargestellt ist, mit Hilfe eines nicht dargestellten Befestigungselements befestigt. Die fünfte Führungsschiene 18 ist an der Rückseite (untere Oberfläche) der oberen Platte 5a befestigt, die vor (auf der rechten Seite in der Zeichnung) der vierten Führungsschiene 17 an geordnet ist, in der Richtung senkrecht zur vierten Führungsschiene 17, wobei zwei Schrauben (denen keine Referenznummer gegeben ist) verwendet werden. Mit anderen Worten sind die erste bis vierte Führungsschienen 14, 15, 16, 17 in der Richtung senkrecht zur Richtung des Ausdehnens und Zusammenschiebens der teleskopischen Abdeckung 1 angeordnet.
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Die erste bis vierte Führungsschienen 14, 15, 16, 17 sind ähnlich zur zweiten Führungsschiene 15, die in 5 dargestellt ist, gestaltet. Beispielsweise, wie es in der Querschnittsansicht gezeigt ist, ist die zweite Führungsschiene 15 durch eine horizontale Schließplatte 15a, eine linke vertikal aufgehängte Platte 15b, die vertikal von dem linken Rand der horizontalen Schließplatte 15a hängt, eine rechte vertikal aufgehängte Platte 15c, die vertikal von dem rechten Rand der horizontalen Schließplatte 15a hängt und ihre innere Oberfläche gegenüberliegend zu der linken vertikal aufgehängten Platte 15b hat, einen linken gebogenen Bereich 15d, der am unteren Rand der linken vertikal aufgehängten Platte 15b in Richtung des Zentrums gebogen ist, und einen rechten gebogenen Bereich 15e, der am unteren Rand der rechten vertikal aufgehängten Platte 15c in Richtung des Zentrums gebogen ist und seine Endfläche gegenüberliegend zu der Endfläche des linken gebogenen Bereichs 15d hat, gestaltet und ist in eine längliche Geometrie geformt, wie es in 1 bis 3 veranschaulicht ist. Die horizontale Schließplatte 15a, die linke vertikal aufgehängte Platte 15b, die rechte vertikal aufgehängte Platte 15c, der linke gebogene Bereich 15d und der rechte gebogene Bereich 15e bilden zusammenwirkend eine Führungsnut (der keine Referenznummer gegeben ist) in ihrem Inneren, wobei die horizontale Schließplatte 15a dem Schließbereich, der die vorliegende Erfindung gestaltet, die innere Oberfläche der linken vertikal aufgehängten Platte 15b der einen Führungsoberfläche, die die vorliegende Erfindung bildet, und die innere Oberfläche der rechten vertikal aufgehängten Platte 15c der anderen Führungsoberfläche, die die vorliegende Erfindung bildet, entspricht. Bei der teleskopischen Abdeckung 1 dieser Ausführungsform sind geneigte Oberflächen 15f, 15g jeweils zwischen der horizontalen Schließplatte 15a und der linken vertikal aufgehängten Platte 15b und zwischen der horizontalen Schließplatte 15a und der rechten vertikal aufgehängten Platte 15 geformt, die die zweite Führungsschiene 15 bilden. Entsprechend ist die Breite der unteren Oberfläche (die Oberfläche, die die Führungsnut bildet) der horizontalen Schließplatte 15a kleiner als der Durchmesser des ersten und zweiten Rollelements 51, 52, die später beschrieben werden, gemacht. Der oben beschriebene Aufbau der Führungsschiene ist gleichermaßen anwendbar auf die erste bis vierte Führungsschiene 14 bis 17, einschließlich der zweiten Führungsschiene 15.
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Die ersten bis neunten Verbindungsschäfte 31 bis 39 sind ähnlich dem dritten Verbindungsschaft 33, der in 5 dargestellt ist, gestaltet. Der dritte Verbindungsschaft 33 hat einen Balkenverbindungsstab 33a, der zwei obere und untere Verbindungsbalken 20, 20 und den Verbindungsbalken 21 verbindet, und einen Einführungsstab 33b, der integriert mit dem Balkenverbindungsstab 33a geformt ist, in die zweite Führungsschiene 15 eingeführt ist und um ihn herum mit den Rollelementen, die später beschrieben werden, versehen ist. Der dritte Verbindungsschaft 33 hat einen Flansch 33c, der zwischen dem Balkenverbindungsstab 33a und dem Einführungsstab 33b geformt ist, und weist einen Durchmesser auf, der größer als die Durchmesser des Balkenverbindungsstabs 33a und des Einführungsstabs 33b sind. Die obere Endfläche (der keine Referenznummer gegeben ist) des Einführungsstabs 33b hat in ihr eine Vertiefung 33e geformt, die auf der inneren Umfangsfläche von ihr mit einem Gewinde versehen ist, dass ein Gewindebereich (dem keine Referenznummer gegeben ist) geformt wird, der als eine Mutter dient. Der Außendurchmesser des Flansches 33c ist kleiner festgelegt als die Breite der zweiten Führungsschiene 15 (Länge zwischen der Außenoberfläche der linken vertikal aufgehängten Platte 15b zur Außenoberfläche der rechten vertikal aufgehängten Platte 15c), und länger als die Breite der Öffnung (der keine Referenznummer gegeben ist) der zweiten Führungsschiene 15, die zwischen dem linken gebogenen Bereich 15d und dem rechten gebogenen Bereich 15e geformt ist.
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Über dem Flansch 33c (auf der Seite gegenüberliegend zu dem Balkenverbindungsstab 33) ist ein Bereich 33d mit vergrößertem Durchmesser geformt, der einen Durchmesser aufweist, der leicht von dem Außendurchmesser des Balkenverbindungsstabs 33 vergrößert ist, über dem die (ersten und zweiten) Rollelemente 51, 52, die die vorliegende Erfindung bilden, in einer frei drehbaren Weise angeordnet sind. Insbesondere sind bei dieser Ausführungsform zwei (ein erstes und ein zweites) Rollelemente 51, 52 an dem dritten Verbindungsschaft 33 vorgesehen (das gleiche gilt auch für den ersten und zweiten Verbindungsschaft 31, 32 und für den vierten bis neunten Verbindungsschaft 34 bis 39). Sowohl das erste als auch das zweite Rollelement 51, 52 ist aus rostfreiem Stahl gebildet, in eine zylindrische Geometrie geformt und hat Einführungslöcher 51a, 52a, die an dem jeweiligen Zentrum gebohrt sind, so dass sie das Einführen des Einführungsstabs 33b, der den dritten Verbindungsschaft 33 bildet, durch sie ermöglichen. Die Außendurchmesser des ersten und zweiten Rollelements 51, 52 sind jeweils kleiner festgelegt als der Abstand zwischen der inneren Oberfläche (Rolloberfläche) der linken vertikal aufgehängten Platte 15b und der Innenoberfläche (Rolloberfläche) der rechten vertikal aufgehängten Platte 15c, die die zweite Führungsschiene 15 bilden (der Breite der Führungsnut). Mit anderen Worten ist ein kleiner Zwischenraum zwischen der Führungsnut der zweiten Führungsschiene 15 und den Außenumfangsflächen des ersten und zweiten Rollelements 51, 52 geformt. Auf dem oberen Ende des Einführungsstabs 33b des dritten Verbindungsschafts 33 ist eine Schraube 54 in den Gewindebereich (Mutterbereich) davon eingeschraubt. Die Schraube 54 ist durch einen scheibenförmigen Kopf 54a und einen Schaft 54b gestaltet, wobei der Außendurchmesser des Kopfs 54a kleiner als die Breite der unteren Oberfläche der horizontalen Schließplatte 15a festgelegt ist und kleiner festgelegt ist als die Außendurchmesser des ersten und zweiten Rollelements 51, 52. Der Schaft 54b ist auf seiner Außenumfangsfläche mit einem Gewinde versehen, dass der andere Gewindebereich (dem keine Referenznummer gegeben ist) geformt wird, der mit dem oben beschriebenen ersten Gewindebereich in Eingriff bringbar ist, der auf der Innenumfangsfläche der Ausnehmung 33e geformt ist.
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Der erste bis sechste Verbindungsbalken 19 bis 24 und der siebte und achte Verbindungsbalken 25, 26 sind wie unten beschrieben angeordnet. Wie es in 2 gezeigt ist, sind der erste und zweite Verbindungsbalken 19, 20 angeordnet, dass sie ein X-Muster bilden, und verbinden die erste Führungsschiene 14 mit Hilfe des ersten und zweiten Verbindungsschafts 31, 32 mit der zweiten Führungsschiene 15, mit der Hilfe des dritten und vierten Verbindungsschafts 33, 34, wobei sie in der X-Form Kreuzung mit der Hilfe des ersten Stützschafts 41 in einer frei drehbaren Weise gehalten werden. In ähnlicher Weise sind der dritte und vierte Verbindungsbalken 21, 22 angeordnet, dass sie ein X-Muster bilden, und verbinden die zweite Führungsschiene 15, mit der Hilfe des dritten und vierten Verbindungsschafts 33, 34, mit der dritten Führungsschiene 16, mit der Hilfe des fünften und sechsten Verbindungsschafts 35, 36, wobei sie in der X-Form Kreuzung mit Hilfe des zweiten Stützschafts 42 in einer frei drehbaren Weise gestützt werden.
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In ähnlicher Weise sind der fünfte und sechste Verbindungsbalken 23, 24 angeordnet, dass sie ein X-Muster bilden, und verbinden die dritte Führungsschiene 16 mit der Hilfe des fünften und sechsten Verbindungsschafts 35, 36, mit der vierten Führungsschiene 17, mit der Hilfe des siebten und achten Verbindungsschafts 37, 38, wobei sie in der X-Form Kreuzung mit der Hilfe des dritten Stützschafts 43 gestützt werden. Die siebten und achten Führungsbalken 25, 26 sind angeordnet, dass sie ein V-Muster bilden, und verbinden die vierte Führungsschiene 17 mit der Hilfe des siebten und achten Verbindungsschafts 37, 38 mit der fünften Führungsschiene 18, mit der Hilfe des neunten Verbindungsschafts 39.
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Entsprechend, wenn die vierte Schutzabdeckung 5 sich zur „–X”-Seite entsprechend der Bewegung des nicht dargestellten Bearbeitungskopfs bewegt, wird die dritte Schutzabdeckung 4 zur „–X”-Seite mit Hilfe des fünften und sechsten Verbindungsbalkens 23, 24 bewegt. Wenn sich die dritte Schutzabdeckung 4 somit bewegt, bewegt sich die zweite Schutzabdeckung 3 zur „–X”-Seite mit Hilfe des dritten und vierten Verbindungsbalkens 21, 22, wobei sie die erste Schutzabdeckung 2, die an der Haupteinheit der nicht dargestellten Werkzeugmaschine befestigt ist, unbewegt lässt, so dass sich der erste Verbindungsschaft 31 zur „+Y”-Seite bewegt und der neunte Verbindungsschaft 32 zur „–Y”-Seite bewegt.
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Gleichzeitig bewegen sich der dritte, fünfte und siebte Verbindungsschaft 33, 35, 37 auf die „+Y”-Seite, der vierte, sechste und achte Verbindungsschaft 34, 36, 38 bewegen sich zur „–Y”-Seite und der neunte Verbindungsschaft 39 bewegt sich zur „–X”-Seite. Als Folge verringert sich mit der Bewegung der vierten Schutzabdeckung 5 zur „–X”-Seite der Abstand zwischen jedem benachbarten Paar der Schutzabdeckungen 2, 3, 4, 5, dass sich ein Zustand ergibt, der ähnlicher demjenigen ist, der in 3 dargestellt ist, wohingegen mit der Bewegung der vierten Schutzabdeckung 5 zur „+X”-Seite der Abstand zwischen jedem benachbarten Paar der Schutzabdeckungen 2, 3, 4, 5 zunimmt, so dass sich ein Zustand ergibt, der ähnlicher dem ist, der in 2 dargestellt ist. Mit anderen Worten dehnt sich die teleskopische Abdeckung 1 aus und schiebt sich zusammen durch das Ausdehnen und Zusammenschieben des Verbindungsmechanismus 6, der durch den ersten bis sechsten Verbindungsbalken (Verbindungselemente der vorliegenden Erfindung) 19 bis 24, den siebten und achten Führungsbalken 25, 26, den ersten bis neunten Verbindungsschaft 31 bis 39 und das Rollen/die Bewegung des ersten und zweiten Rollelements 51, 52, die jeweils an dem ersten bis neunten Verbindungsschaft 31 bis 39 angeordnet sind, so dass sie in den Führungsnuten der Führungsschienen 14 bis 18 rollen, gebildet ist.
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Das Positionsverhältnis des ersten und zweiten Rollelements 51, 52 in Bezug auf die erste bis vierte Führungsschiene 14, 15, 16, 17 wird weiter im Einzelnen nachfolgend beschrieben. Wenn die teleskopische Abdeckung 1 insgesamt sich aus dem ausgedehnten Zustand, der in 2 gezeigt ist, in den in 3 zusammengeschobenen Zustand verkleinert, werden sowohl das erste Rollelement 51 als auch das zweite Rollelement 52 jeweils durch eine (einzige) Führungsoberfläche geführt, die quer zur Richtung des Zusammenschiebens steht (z. B. die innere Oberfläche der linken vertikal aufgehängten Platte 15b der zweiten Führungsschiene 15, die in 5 gezeigt ist). Andererseits werden, wenn die teleskopische Abdeckung 1 insgesamt sich aus dem zusammengeschobenen Zustand, der in 3 dargestellt ist, in den gedehnten Zustand, der in 2 dargestellt ist, ausdehnt, sowohl das erste Rollelement 51 als auch das zweite Rollelement 52 jeweils durch die andere Führungsoberfläche geführt, die quer zur Richtung der Ausdehnung steht (beispielsweise die innere Oberfläche der rechten vertikal aufgehängten Platte 15c, die in 5 dargestellt ist).
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Anders als im Fall, in dem sich die teleskopische Abdeckung 1 normalerweise ausdehnt oder zusammenschiebt, wobei sowohl das erste Rollelement 51 als auch das zweite Rollelement 52 rollend auf der einen Führungsoberfläche oder der anderen Führungsoberfläche, die die Führungsnut bilden, gehalten werden, kann jede der ersten bis vierten Schutzabdeckungen 2, 3, 4, 5, die die teleskopische Abdeckung 1 bilden, mit einer externen Kraft beaufschlagt werden, so dass der Verbindungsschaft 33, der vertikal in der Tiefenrichtung der Führungsnut positioniert ist, wie es 5 dargestellt ist, sich neigen kann, wie es in 6 dargestellt ist. In diesem Fall wird die Außenumfangsfläche des ersten Rollelements 51 in Berührung mit nur der einen Führungsoberfläche gebracht (beispielsweise der inneren Oberfläche der linken vertikal aufgehängten Platte 15b der zweiten Führungsschiene 15, die in 6 dargestellt ist), und die Außenumfangsfläche des zweiten Rollelements 51 ist nur mit der anderen Führungsoberfläche in Berührung gebracht (beispielsweise der inneren Oberfläche der rechten vertikal aufgehängten Platte 15c der zweiten Führungsschiene 15, die in 6 dargestellt ist), wobei verhindert wird, dass das erste Rollelement 51 in Berührung mit sowohl der ersten Führungsoberfläche als auch der zweiten Führungsoberfläche gebracht wird. Insbesondere, selbst wenn der erste bis achte Verbindungsschaft 31 bis 38 sich weg von der Tiefenrichtung der Führungsnuten neigen, die in der ersten bis vierten Führungsschiene 14, 15, 16, 17 geformt sind, wird das erste Rollelement 51 oder das zweite Rollelement 52 daran gehindert, in Berührung mit sowohl der einen Führungsoberfläche als auch der anderen Führungsoberfläche gebracht zu werden, und dadurch wird ein Teil oder alle der ersten und zweiten Rollelemente daran gehindert, arretiert zu werden. Entsprechend stellt die teleskopische Abdeckung 1 konstant eine stabile Ausdehnungs- und Zusammenschiebebewegung sicher, selbst wenn irgendeine der ersten bis vierten Schutzabdeckungen 2, 3, 4, 5 mit einer externen Kraft beaufschlagt wird.
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Bei der teleskopischen Abdeckung 1 dieser Ausführungsform hat die Führungsnut von jeder der ersten bis vierten Führungsschienen 14, 15, 16, 17 einen ersten bis vierten Anschlag (Schrauben) 57, 58, 59, 60, die daran vorgesehen sind, wie es in 2 gezeigt ist. Die fünfte Führungsschiene 18 hat einen fünften Anschlag (Schraube) 61 und einen sechsten Anschlag (Schraube) 62, die daran befestigt sind. Der Abstand zwischen dem ersten Anschlag 57 und dem zweiten Anschlag 58 ist geringfügig langer als der Bereich (Länge) der Bewegung des ersten Verbindungsschafts 31, des dritten Verbindungsschafts 33, des fünften Verbindungsschafts 35 und des siebten Verbindungsschafts 37 festgelegt, und der Abstand zwischen dem dritten Anschlag 59 und dem vierten Anschlag 60 ist geringfügig länger als der Bereich (Länge) der Bewegung des zweiten Verbindungsschafts 32, des vierten Verbindungsschafts 34, des sechsten Verbindungsschafts 36 und des achten Verbindungsschafts 38 festgelegt. Der Abstand zwischen dem fünften Anschlag 61 und dem sechsten Anschlag 62 ist geringfügig länger als der Bereich (Länge) der Bewegung des neunten Verbindungsschafts 39 festgelegt. Von jedem des ersten bis sechsten Anschlags 57 bis 62 steht der Kopf davon in die Führungsnut vor, mit der jeder Verbindungsschaft (dem keine Referenznummer gegeben ist) in Berührung gebracht wird, und wird dadurch daran gehindert, sich über die Positionen davon nach außen oder innen zu bewegen, so dass vermieden wird, dass der Verbindungsmechanismus 6 beim Ausdehnen und Zusammenschieben funktionsunfähig gemacht wird.
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Wenngleich die (beispielsweise zweite) Führungsschiene (15) und der (dritte) Verbindungsschaft (33) der teleskopischen Abdeckung 1 dieser Ausführungsform beschrieben worden sind, wobei auf diejenigen Bezug genommen wird, die aufgebaut sind, wie es in 5 dargestellt ist, sind die Führungsschienen und die Verbindungsschäfte, die die vorliegende Erfindung bilden, nicht auf den oben beschriebenen Aufbau begrenzt und können aufgebaut sein wie diejenigen, die in 7 dargestellt sind.
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Eine Führungsschiene 70, die in 7 dargestellt ist, ist durch Biegen eines Metallblechs geformt, und hat eine Schließplatte 70a, eine linke vertikal aufgehängte Platte 70b, die vertikal von dem linken Rand der Schließplatte 70a hängt, und eine rechte vertikal aufgehängte Platte 70c, die vertikal von dem rechten Rand der Schließplatte 70a hängt. Unter der Schließplatte 70a sind ein Bodenrand 70d, der sich von der linken vertikal aufgehängten Platte 70b erstreckt, und der andere Bodenrand 70e, der sich von der rechten vertikal aufgehängten Platte 70c erstreckt, geformt, und eine längliche Öffnung (der keine Referenzziffer gegeben ist) ist zwischen dem einen Bodenrand 70d und dem anderen Bodenrand 70e geformt. Der Innenraum der Führungsschiene 70 entspricht der Führungsnut, die die vorliegende Erfindung bildet, die innere Oberfläche der linken vertikal aufgehängten Platte 70b entspricht der einen Führungsoberfläche und die innere Oberfläche der rechten vertikal aufgehängten Platte 70c entspricht der anderen Führungsoberfläche.
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In der Führungsschiene 70 ist ein Ende eines Verbindungsschafts 71 eingesetzt. Der Verbindungsschaft 71 ist so positioniert, dass er die einzelnen Verbindungsbalken 20, 21 in einer frei drehbaren Weise verbindet, ähnlich dem ersten bis neunten Verbindungsschaft 31 bis 39, und hat einen Balkenverbindungsstab 71a, der die einzelnen Verbindungsbalken verbindet, und einen Einführungsstab 71b, der integriert mit dem Balkenverbindungsstab 71a geformt ist, in die Führungsschiene 70 eingesetzt ist und um ihn herum mit den Rollelementen, die später beschrieben werden, versehen ist. Der Verbindungsschaft 71 hat einen scheibenförmigen äußeren Flansch 71c, der zwischen dem Balkenverbindungsstab 71a und der Einführungsstange 71b geformt ist, hat einen Durchmesser, der größer als die Durchmesser des Balkenverbindungsstabs 71a und des Einführungsstabs 71b ist, und ist außerhalb der Führungsschiene 70 positioniert, und ein scheibenförmiger innerer Flansch 71d, der über dem äußeren Flansch 71c geformt ist, weist einen Durchmesser auf, der geringfügig kleiner als der Außendurchmesser des äußeren Flanschs 71c ist, und ist in der Führungsnut positioniert. Um den äußeren Umfang des Einführungsstabs 71b und über dem inneren Flansch 71d sind das erste und zweite Rollelement 51, 52 in einer frei drehbaren Weise angeordnet. Ein Schnappring 73 ist an einer mittleren Position des oberen Endes des Einführungsstabs 71b befestigt, und eine flache Unterlegscheibe 74 ist unter dem Schnappring 73 und auf dem ersten Rollelement 51 angeordnet, und auch zwischen dem ersten Rollelement 51 und dem zweiten Rollelement 52. Die Außendurchmesser des ersten und zweiten Rollelements 51, 52 sind geringfügig kleiner als der Abstand zwischen der linken vertikal aufgehängten Platte 70b und der rechten vertikal aufgehängten Platte 70c festgelegt, so dass ein Zwischenraum zwischen der Führungsnut und dem ersten und zweiten Rollelement 51, 52 sichergestellt ist.
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Auch in dem Fall, der die Führungsschiene 70, den Verbindungsschaft 71 und das erste und zweite Rollelement 51, 52, die wie oben beschrieben konfiguriert sind, aufweist, wird, wenn der Verbindungsschaft 71, der vertikal in der Tiefenrichtung der Führungsnut positioniert worden ist, sich wie in 8 dargestellt aufgrund einer externen Kraft, die auf eine der ersten bis vierten Schutzabdeckungen 2, 3, 4, 5, die die teleskopische Abdeckung 1 bilden, aufgebracht wird, neigt, die äußere Umfangsfläche des ersten Rollelements 51 in Berührung mit nur der einen Führungsoberfläche (der inneren Oberfläche der linken vertikal aufgehängten Platte 70b) gebracht, wohingegen die Außenumfangsfläche des zweiten Rollelements 51 in Berührung mit nur der anderen Führungsoberfläche (innere Oberfläche der rechten vertikal aufgehängten Platte 70c) gebracht wird, so dass nicht nur das erste Rollelement 51, sondern auch das zweite Rollelement 52 daran gehindert werden, in Berührung mit beiden der einen Führungsoberfläche und der anderen Führungsoberfläche gebracht zu werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- teleskopische Abdeckung
- 2, 3, 4, 5
- erste bis vierte Schutzabdeckung
- 2a, 3a, 4a, 5a
- obere Platten
- 6
- Verbindungsmechanismus
- 8, 9, 10, 11
- vertikal aufgehängte Platten
- 14, 15, 16, 17, 18
- Führungsschienen
- 15a
- horizontale Schließplatte
- 15b
- linke vertikal aufgehängte Platte
- 15c
- rechte vertikal aufgehängte Platte
- 19 bis 24
- erster bis sechster Verbindungsbalken
- 31 bis 39
- erster bis neunter Verbindungsschaft
- 51
- erstes Rollelement
- 52
- zweites Rollelement
