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Die Erfindung betrifft eine Abdeckvorrichtung für eine Maschinenöffnung, insbesondere für eine Maschinenöffnung einer Werkzeugmaschine.
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Aus der
DE 20 2008 011 357 U1 ist eine Abdeckvorrichtung für eine Werkzeugmaschine bekannt, bei der eine Gliederschürze aus mehreren gelenkig miteinander verbundenen Gliedern in einer Führung verschiebbar geführt ist. Eine derartige Abdeckvorrichtung dient zur Abdeckung einer Maschinenöffnung der Werkzeugmaschine.
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Aus der
EP 1 762 334 A1 ist eine Gliederschürzeneinrichtung mit einer Gliederschürze bekannt, die eine Mehrzahl von Schutzlamellen aufweist, die an einem Trägerband angeordnet sind. Eine der Schutzlamellen ist transparent ausgebildet bzw. weist ein Fenster auf. Aufgrund des Trägerbandes ist der Aufbau der Gliederschürze kompliziert, wobei im Bereich des Fensters das Trägerband ausgespart sein muss und dementsprechend die Führung der Gliederschürze beeinträchtigt ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach aufgebaute Abdeckvorrichtung zu schaffen, die einem Bediener einer Maschine ermöglicht, einen von der Maschine durchgeführten Bearbeitungsprozess bei geschlossener Abdeckvorrichtung und ohne Beeinträchtigung der Führung zu beobachten.
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Diese Aufgabe ist durch eine Abdeckvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dadurch, dass ein Fenster vorgesehen ist, wird einem Bediener der Maschine ermöglicht, durch die Gliederschürze der Abdeckvorrichtung hindurch zu sehen. Das Fenster ist insbesondere aus einem transparenten Material wie Glas oder transparenten Kunststoff hergestellt. Die Gliederschürze weist mehrere gelenkig miteinander verbundene Glieder auf und ist entlang einer Verschieberichtung in einer Führung verschiebbar geführt. Mehrere der Glieder der Gliederschürze sind als Gleitglied zur geführten Verschiebung in der Führung ausgeführt. Weiterhin ist mindestens eines der Glieder als Schwebeglied zur schwebenden Anordnung an der Führung ausgeführt. Dadurch, dass das Fenster an dem mindestens einen Schwebeglied angeordnet ist, wird die Führung der Gliederschürze durch das Fenster nicht beeinträchtigt. Das mindestens eine Schwebeglied, in dem das Fenster angeordnet ist, ist zwischen zwei benachbarten Gleitgliedern angeordnet, sodass die Gliederschürze trotz des mindestens einen Schwebeglieds optimal geführt ist. Insbesondere ist das mindestens eine Schwebeglied berührungslos zwischen einer oberen und einer unteren Führungsschiene an der Führung angeordnet. Beispielsweise ist das mindestens eine Schwebeglied zwischen zwei benachbarten in der Führung geführten Gleitgliedern angeordnet und an diesen gehalten. Die Abdeckvorrichtung ist zur Abdeckung beliebiger Maschinenöffnungen von Maschinen bzw. Werkzeugmaschinen einsetzbar, wobei durch das Fenster in einem Teilbereich eine Durchsicht durch die Abdeckvorrichtung möglich ist.
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Eine Abdeckvorrichtung nach Anspruch 2 ermöglicht eine erhöhte Gestaltungsvielfalt der Gliederschürze und eine erhöhte Sichtfläche des Fensters. Dadurch, dass das mindestens eine Schwebeglied nicht in der Führung geführt ist, kann das Schwebeglied eine im Wesentlichen beliebige Länge entlang der Verschieberichtung aufweisen, so dass die Länge des Schwebeglieds größer als die Länge des Gleitglieds ausgebildet sein kann. Ein derart gestaltetes Schwebeglied kann auch entlang einer nicht-linearen Führung verschoben werden. Insbesondere ist es nicht erforderlich, dass das Schwebeglied eine Länge aufweist, die identisch ist mit einer Länge des Gleitglieds.
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Eine Abdeckvorrichtung nach Anspruch 3 ermöglicht eine variable und insbesondere modulare Gestaltung des Schwebeglieds durch Kombination mehrerer miteinander verbundener Schwebegliedelemente. Die Länge des Schwebeglieds kann beispielsweise durch Variation der Anzahl der Schwebegliedelemente schnell und unkompliziert verändert werden. Die verbesserte Flexibilität bei der Gestaltung des Schwebeglieds erhöht auch die Gestaltungsfreiheit des Fensters. Insbesondere kann ein Schwebegliedelement entsprechend einem Gleitglied ausgebildet sein, jedoch mit einer verkürzten Höhe. Hierdurch wird ein besonders einfacher Aufbau der Gliederschürze bzw. der Abdeckvorrichtung erzielt.
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Ein Schwebeglied einer Abdeckvorrichtung nach Anspruch 4 weist eine erhöhte Stabilität auf. Insbesondere bilden die Schwebegliedelemente eine ebene Fläche aus, in der das Fenster sicher, zuverlässig und dicht ausgebildet bzw. angeordnet werden kann.
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Eine Abdeckvorrichtung nach Anspruch 5 ist mit einer reduzierten Teileanzahl herstellbar. Insbesondere kann ein Schwebegliedelement aus einem Gleitglied hergestellt werden. Der Fertigungsaufwand und somit die für die Herstellung einer derartigen Abdeckvorrichtung erforderlichen Kosten sind reduziert.
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Eine Abdeckvorrichtung nach Anspruch 6 ermöglicht eine verbesserte Beobachtung des Bearbeitungsprozess der Maschine.
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Eine Abdeckvorrichtung nach Anspruch 7 ermöglicht ein direktes und unkompliziertes Öffnen und Schließen der Gliederschürze. Insbesondere ist das Griffelement zur manuellen Betätigung der Gliederschürze an mindestens einem Gleitglied angebracht. Vorzugsweise ist das Griffelement an mindestens zwei Gleitgliedern angeordnet, die miteinander versteift sind, sodass die miteinander versteiften Gleitglieder eine starre Fläche zur Führung der Gliederschürze ausbilden. Hierdurch wird insbesondere ein Verkippen von Gleitgliedern bei der Betätigung der Gliederschürze mittels des Griffelements vermieden. Das Griffelement ist beispielsweise als Griffkasten oder als Handgriff ausgebildet. Die Abdeckvorrichtung gewährleistet somit eine zuverlässige Führung bei Betätigung der Gliederschürze mittels des Griffelements. Ein Bediener kann somit einerseits mittels des Griffelement die Abdeckvorrichtung öffnen und schließen und andererseits bei geschlossener Abdeckvorrichtung den von der Maschine durchgeführten Bearbeitungsprozess durch das Fenster beobachten.
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Eine Abdeckvorrichtung nach Anspruch 8 gewährleistet ein einfaches Öffnen und Schließen der Gliederschürze. Dadurch, dass das Griffelement als Griffkasten ausgebildet ist, wird eine Verkippung der Gliederschürze bzw. des mindestens einen Gleitglieds im Bereich des Griffkastens weitestgehend vermieden. Dadurch, dass mittels des Griffkastens die Betätigungskräfte im Wesentlichen in der Verschieberichtung an der Gliederschürze wirken bzw. in die Gliederschürze eingeleitet werden, tritt eine Verkippung der Gliederschürze im Bereich des Griffkasten im Wesentlichen nicht auf, sodass die Gliederschürze in einfacher und zuverlässiger Weise betätigbar ist. Durch den Griffkasten wird eine Hebelwirkung auf die Gliederschürze bzw. das mindestens eine Gleitglied reduziert.
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Eine Abdeckvorrichtung nach Anspruch 9 gewährleistet eine zuverlässige Betätigung und Führung der Gliederschürze. Durch die Ausbildung des Griffelements als Griffkasten und die Versteifung von mindestens zwei benachbarten Gleitgliedern, an denen der Griffkasten angeordnet ist, wird einerseits eine optimale Einleitung der Betätigungskräfte in die Gliederschürze und andererseits eine große Führungsfläche zur Führung der Gliederschürze erzielt. Hierdurch ist eine einfache und zuverlässige manuelle Betätigung der Gliederschürze gewährleistet. Die Versteifung der mindestens zwei benachbarten Gleitglieder erfolgt vorzugsweise mittels des Griffkastens selbst. Alternativ oder zusätzlich kann die Versteifung mittels Versteifungselementen erfolgen.
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Eine Abdeckvorrichtung nach Anspruch 10 ermöglicht eine platzsparende Anordnung der Gliederschürze an einer Maschine bzw. Werkzeugmaschine. Insbesondere sind zwei Führungsteile mit jeweils einer Verschieberichtung vorgesehen, wobei die beiden Verschieberichtungen einen Winkel a einschließen, für den gilt: 70° ≤ a ≤ 180°, insbesondere 80° ≤ a ≤ 135°. Dadurch, dass die Schwebeglieder schwebend an der Führung angeordnet sind, können diese unabhängig von ihrer Länge entlang der Verschieberichtung um einen zwischen den Führungsteilen angeordneten Scheitel bzw. Krümmungsradius geführt werden. Die Schwebeglieder beeinträchtigen die Verschiebbarkeit der Gliederschürze und insbesondere eine nichtlineare Ausgestaltung der Führung nicht.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Frontansicht einer Abdeckvorrichtung für eine Maschine mit einer in einer Führung geführten Gliederschürze,
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2 eine 1 entsprechende perspektivische Rückansicht der Abdeckvorrichtung,
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3 eine 2 entsprechende vergrößerte Detailansicht III der in der Führung geführten Gliederschürze,
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4 eine Draufsicht auf die Abdeckvorrichtung in 1,
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5 eine Darstellung gemäß der Schnittlinie V-V in 4,
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6 eine Darstellung gemäß der Schnittlinie VI-VI in 4, und
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7 eine perspektivische Ansicht eines Gleitgliedes mit einem zugehörigen Gleitelement in einem unverbundenen Zustand.
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Eine Abdeckvorrichtung 1 für eine nicht dargestellte Werkzeugmaschine weist eine Gliederschürze 2 auf, die aus mehreren gelenkig miteinander verbundenen Gliedern 3, 4 ausgebildet ist. Die Gliederschürze 2 ist in einer zugehörigen Führung 5 verschiebbar geführt. Die Führung 5 weist ein erstes Führungsteil 6 mit einer ersten Verschieberichtung 7 und ein zweites Führungsteil 8 mit einer zweiten Verschieberichtung 9 auf. Die erste Verschieberichtung 7 und die zweite Verschieberichtung 9 sind an einem Scheitel mittels eines Bogenabschnitts 10 verbunden. Die erste Verschieberichtung 7 und die zweite Verschieberichtung 9 schließen einen stumpfen Winkel a ein, d. h. der Winkel a ist größer als 90°. Der Winkel a kann auch gleich 90° sein. Die erste Verschieberichtung 7 verläuft im Bereich des linearen ersten Führungsteils 6 der Führung 5 parallel zu einer x-Richtung.
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Die Gliederschürze 2 weist mehrere Gleitglieder 3 auf, die zur geführten Verschiebung der Gliederschürze 2 in der Führung 5 geführt sind. Die Gleitglieder 3 weisen jeweils eine ebene und einem Arbeitsraum 11 der Maschine zugewandte Innenwand 12 sowie eine ebene und dem Arbeitsraum 11 abgewandte Außenwand 13 auf. Die Außenwände 13 sind somit einem Bedienraum zugewandt. Seitenwände 14, 15 verbinden jeweils die Innenwand 12 mit der Außenwand 13. Die Gleitglieder 3 sind jeweils als Profil-Hohlstab ausgeführt und weisen eine Ausnehmung in Form eines Hohlraums 16 auf. Der Hohlraum 16 erstreckt sich von einer ersten Stirnwand 17 bis zu einer gegenüberliegenden zweiten Stirnwand 18 des jeweiligen Gleitgliedes 3 und ist an diesen Stirnwänden 17 bzw. 18 offen.
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Die Gleitglieder 3 weisen jeweils einen an den Stirnwänden 17, 18 angeordneten Vorsprung 26, 27 auf. Durch die Vorsprünge 26, 27 weist die Außenwand 13 des jeweiligen Gleitgliedes 3 eine größere Fläche als die Innenwand 12 auf. Im Bereich der Vorsprünge 26, 27 steht das Gleitglied 3 an der Führung 5 über. Zum gelenkigen Verbinden der Gleitglieder 3 weisen diese jeweils an den Seitenwänden 14, 15 in einer y-Richtung verlaufende Nuten 19, 20 auf, in denen flexible Gelenkelemente 21 fest angeordnet sind. Die flexiblen Gelenkelemente 21 sind in 7 lediglich angedeutet. Derartige Gelenkelemente 21 sind beispielsweise aus einem Elastomer hergestellt. Die x- und die y-Richtung sowie eine z-Richtung verlaufen jeweils senkrecht zueinander und bilden ein kartesisches Koordinatensystem.
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Die Innenwände 12 der Gleitglieder 3 weisen jeweils eine Länge L1I entlang der ersten Verschieberichtung 7, also in x-Richtung, auf. Entsprechend weisen die Außenwände 13 jeweils eine Länge L1A entlang der ersten Verschieberichtung 7 auf. Zum gelenkigen Verbinden von zwei benachbarten Gleitgliedern 3 gilt insbesondere: L1I < L1A.
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Die Gliederschürze 2 ist mittels Gleitelementen 22 entlang der ersten Verschieberichtung 7 bzw. der zweiten Verschieberichtung 9 an der Führung 5 geführt. Die Gleitelemente 22 haben jeweils einen Verbindungsabschnitt 23, an dem ein Führungsabschnitt 24 und ein Befestigungsabschnitt 25 angeordnet sind. Der Verbindungsabschnitt 23 ist plattenartig ausgebildet und erstreckt sich in einem an dem zugehörigen Gleitglied 3 befestigten Zustand im Wesentlichen in einer x-z-Ebene. Ausgehend von einer dem jeweiligen Gleitglied 3 zugewandten Unterseite des Verbindungsabschnitts 23 erstreckt sich der Befestigungsabschnitt 25 senkrecht zu dem Verbindungsabschnitt 23. Der Befestigungsabschnitt 25 ist derart ausgebildet, dass dieser in den Hohlraum 16 des zugehörigen Gleitgliedes 3 einführbar und dort kraftschlüssig befestigbar ist, sodass die Unterseite des Verbindungsabschnitts 23 gegen die zugehörige Stirnwand 17 bzw. 18 anliegt.
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Der Führungsabschnitt 24 ist an einer dem Befestigungsabschnitt 25 abgewandten Oberseite des Verbindungsabschnitts 23 derart angeordnet, dass dieser an der Oberseite eine zusammenhängende Fläche F ausbildet. Der Führungsabschnitt 24 und der Befestigungsabschnitt 25 verlaufen senkrecht zu dem Verbindungsabschnitt 23, wobei der Führungsabschnitt 24 und der Befestigungsabschnitt 25 horizontal versetzt zueinander angeordnet sind. Das Gleitelement 22 weist somit einen im Wesentlichen stufenförmigen Querschnitt auf, wobei der Führungsabschnitt 24 und der Befestigungsabschnitt 25 im Wesentlichen parallel zur y-Richtung orientiert sind und der Verbindungsabschnitt 23 parallel zur z-Richtung orientiert ist.
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Im befestigten Zustand bildet das jeweilige Gleitelement 22 mit dem zugehörigen Gleitglied 3 endseitig im Querschnitt eine U-Form aus. Der Vorsprung 26 bzw. 27 des Gleitgliedes 3 bildet jeweils einen ersten Schenkel des U. Den jeweils gegenüberliegenden zweiten Schenkel des U bildet der Führungsabschnitt 24 des Gleitelements 22. Die Schenkel sind parallel zueinander orientiert. Die U-Form bildet eine Nut, in der die Führung 5 verläuft. Das jeweilige Gleitglied 22 weist entlang der ersten Verschieberichtung 7 bzw. der zweiten Verschieberichtung 9 eine Länge L2 auf, die kleiner ist als die Längen L1I, L1A des Gleitgliedes 3.
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Die Führung 5 umfasst zwei gebogene Führungsschienen 28, 29. Zur Führung der Gliederschürze 2 liegen die Gleitelemente 22 mit einer jeweiligen Gleitfläche G an einer unteren Gleitwand 31 der Führungsschiene 29 an bzw. auf. Die Führungsschienen 28, 29 sind entsprechend zwischen dem jeweiligen Vorsprung 26 bzw. 27 und dem entsprechenden Führungsabschnitt 24 des Gleitelements 22 angeordnet.
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Weiterhin weist die Gliederschürze 2 mehrere als Schwebeglied 4 ausgebildete Glieder auf. Die Schwebeglieder 4 sind schwebend mittels der Gleitglieder 3 an der Führung 5 angeordnet. Das bedeutet, dass die Schwebeglieder 4 berührungslos zwischen den Führungsschienen 28, 29 der Führung 5 verschiebbar angeordnet sind. Die Schwebeglieder 4 sind jeweils zwischen zwei Gleitgliedern 3 angeordnet und mittels jeweils eines Gelenkelements 21 mit den Gleitgliedern 3 fest und gelenkig verbunden. Hierzu ist das jeweilige Schwebeglied 4 seitlich entsprechend den Gleitgliedern 3 ausgebildet. Jedes Schwebeglied 4 weist ein Fenster 32 zum Durchsehen durch die Gliederschürze 2 auf. Das Fenster 32 ist aus einem transparenten oder zumindest teilweise transparenten Material wie beispielsweise Glas oder einem amorphen Kunststoff wie Polymethylmethacrylat (PMMA) oder Polycarbonat (PC) hergestellt. An einer dem Arbeitsraum 11 zugewandten Innenseite kann ein beispielsweise mittels eines Elektromotors angetriebener Scheibenwischer vorgesehen sein, um Verunreinigungen durch Spritzwasser während einer Bearbeitung mit der Maschine zu beseitigen. Dazu kann der Scheibenwischer mittels eines von außen zugänglichen Schalters durch einen Bediener aktiviert werden. Es ist auch möglich, dass ein Feuchtigkeitssensor an dem Fenster 32 vorgesehen ist, der automatisch einen Wischvorgang initiiert, sobald eine Mindestfeuchte an der dem Arbeitsraum 11 zugewandten Fensteroberfläche erreicht ist.
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Das Schwebeglied 4 weist drei miteinander verbundene Schwebegliedelemente 33, 35 und 36 auf, die an einer dem Arbeitsraum 11 zugewandten Innenseite mittels zwei Verbindungselementen 34 miteinander verbunden sind. Die Verbindungselemente 34 sind jeweils als Flachstab ausgeführt. Die Verbindungselemente 34 sind jeweils oberhalb bzw. unterhalb des Fensters 32 an dem Schwebeglied 4, d. h. zwischen dem Fenster 32 und der oberen Führungsschiene 28 bzw. der unteren Führungsschiene 29 der Führung 5 angeordnet. Das Verbindungselement 34 kann mit den Schwebegliedelementen 33, 35, 36 beispielsweise durch eine Niet-, eine Schraub- oder eine Bolzenverbindung verbunden sein. Das Verbindungselement 34 ermöglicht eine starre Verbindung der Schwebegliedelemente 33, 35, 36 miteinander.
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Das Fenster 32 ist durch die Schwebegliedelemente 33, 35, 36 eingerahmt. Die äußeren Schwebegliedelemente 33, 36 weisen jeweils eine rechteckförmige Ausnehmung zur Aufnahme des Fensters 32 auf. Dadurch, dass das Fenster 32 bezüglich der y-Richtung symmetrisch zwischen den Führungsschienen 28, 29 an dem Schwebeglied 4 angeordnet ist, können die Schwebegliedelemente 33, 36 eine identische Geometrie aufweisen. Es ist dadurch möglich, die Herstellung der Gliederschürze 2 zu vereinfachen. Zwischen den beiden äußeren Schwebegliedelementen 33, 36 ist jeweils oberhalb und unterhalb des Fensters 32 ein dazwischen liegendes Schwebegliedelement 35 angeordnet. Es ist möglich, kein Schwebegliedelement oder mehr als ein Schwebegliedelement 35 zwischen den beiden äußeren Schwebegliedelementen 33, 36 anzuordnen. Dadurch kann eine Länge L4A des Schwebeglieds 4 variiert werden. Die äußeren Schwebegliedelemente 33, 36 entsprechen im Wesentlichen den Gleitgliedern 3, wobei die Schwebegliedelemente 33, 36 eine entlang der y-Richtung reduzierte Höhe H4 aufweisen, die kleiner ist als ein entlang der y-Richtung orientierter Abstand dF der unteren Führungsschiene 29 und der oberen Führungsschiene 28. Dagegen ist eine Höhe H1A an den Außenwänden 13 der Gleitglieder 3 größer als der Abstand dF. Die dazwischen liegenden Schwebegliedelemente 35 sind derart an die Höhe des Fensters 32 angepasst, dass eine Gesamthöhe von Fenster 32 und den jeweils oberhalb und unterhalb des Fensters 32 angeordneten Schwebegliedelementen 35 resultiert, die mit der Höhe H4 der Schwebegliedelemente 33, 36 übereinstimmt. Dadurch, dass die Schwebegliedelemente 33, 35, 36 im Wesentlichen identisch zu den Gleitgliedern 3 ausgeführt sind, weisen diese den Längen L1A, L1I der Gleitglieder 3 identische Längen L3A, L31 auf. Die Länge L4A des Schwebegliedes 4 ist größer als die Länge L1A des Gleitgliedes 3. Insbesondere ist die Länge L4A des Schwebegliedes 4 ein ganzzahliges Vierfaches und insbesondere das Dreifache der Länge L1A.
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Das Fenster 32 weist eine Länge L5 entlang der ersten Verschieberichtung 7 bzw. der zweiten Verschieberichtung 9 auf. Die Länge L5 ist größer als die Länge L1A eines Gleitgliedes 3, jedoch kleiner als die Länge L4A des Schwebegliedes.
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An einem Ende der Gliederschürze 2 ist ein als Griffkasten ausgebildetes Griffelement 37 angeordnet. Der Griffkasten 37 dient zur manuellen Betätigung der Gliederschürze 2, d. h. zum Verschieben der Gliederschürze 2 in oder entgegen der ersten Verschieberichtung 7. Der Griffkasten 37 ist von einer Außenseite der Gliederschürze 2 für einen Bediener zugänglich. Der Griffkasten 37 ist zu dem Arbeitsraum 11 hin geschlossen. Der Griffkasten 37 ist in der y-Richtung mittig an zwei benachbarten Gleitgliedern 3 angeordnet, die durch den Griffkasten 37 miteinander versteift werden. Durch den Griffkasten 37 wird eine Betätigungskraft zum Öffnen bzw. Schließen der Gliederschürze 2 im Wesentlichen parallel zu der Verschieberichtung 7 in die Gliederschürze 2 eingebracht. Hierdurch wird ein Verkippen bzw. Verkanten der Gliederschürze 2 bei deren manueller Betätigung vermieden. Zusätzlich bilden die zwei miteinander versteiften Gleitglieder 3 eine vergleichsweise große ebene Fläche zur Führung der Gliederschürze 2 im Bereich des Griffkastens 37 aus, sodass ein Verkanten bzw. Verkippen ebenfalls vermieden wird.
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Alternativ kann die Gliederschürze hängend an der Führung angeordnet und geführt sein. Hierzu weist die Führung eine Schiene auf, die im Bereich der oberen Führungsschiene angeordnet und mit dieser verbunden ist. Die Schiene weist eine in der x-z-Ebene verlaufende Wand auf, an der die Gliederschürze mittels Rollen hängend gelagert ist. Jede Rolle ist an einem Gleitglied im Bereich unterhalb des Gleitelements um eine in der x-z-Ebene verlaufende Drehachse drehbar gelagert. Bei der Betätigung der Gliederschürze rollen die Rollen an der Wand ab, sodass die Gliederschürze äußerst leichtgängig ist und somit einfach und schnell manuell betätigbar ist. Die Gleitelemente dienen lediglich zur seitlichen Führung der Gliederschürze an der oberen Führungsschiene und der unteren Führungsschiene.
