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Die Erfindung betrifft eine längenveränderbare Schutzabdeckung, insbesondere für eine Bearbeitungsmaschine gemäß den Merkmalen im Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie ein Abdeckelement für eine längenveränderbare Schutzabdeckung mit den Merkmalen im Oberbegriff von Patentanspruch 10.
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Mit Blick auf den Arbeitsschutz unterliegen Maschinen, welche sich insbesondere für die spanende Bearbeitung von Materialien eignen, besonderer Beachtung. Da diese mit zum Teil hoher Geschwindigkeit drehende Bauteile und Werkzeuge aufweisen, sind geeignete Schutzmaßnahmen gefordert. Neben dem Schutz vor Hineingreifen im laufenden Betrieb müssen insbesondere sich im Bereich der Bearbeitungsmaschine aufhaltende Personen vor etwaigen fortgeschleuderten Teilen geschützt werden. Dazu dienen gattungsgemäße Schutzabdeckungen, die aufgrund der Bewegung von Maschinenteilen bei der Bearbeitung längenveränderlich sein müssen.
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Die Ausgestaltung solcher Schutzabdeckungen richtet sich nach der geforderten Durchschlagsfestigkeit. Dabei reichen die zurückzuhaltenden oder zumindest stark abzubremsenden Teile beispielsweise von leichten Spänen bis hin zu abgerissenen Werkzeugteilen oder ganzen Werkstücken. In Abhängigkeit von der jeweiligen Maschinenart wurden entsprechende Normen oder Normentwürfe aufgestellt, aus welchen die einzuhaltenden Widerstandsklassen hervorgehen. Hierzu seien beispielsweise die DIN EN 13218, DIN EN 13128, DIN EN 12415 sowie die DIN EN 12417 genannt.
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Aus dem Stand der Technik sind hierzu mitunter schwere Stahlteleskopabdeckungen bekannt. Zwar weisen diese eine hohe Durchschlagsfestigkeit auf, eignen sich aufgrund des hohen Gewichts allerdings nicht für hohe Bewegungsgeschwindigkeiten. Demgegenüber werden auch deutlich leichtere Lamellenabdeckungen eingesetzt, welche entsprechende Bewegungsgeschwindigkeiten zulassen. Lamellenabdeckungen weisen oftmals ein rückseitig angebrachtes ein- oder mehrlagiges Fanggewebe auf. Dieses besteht zumeist aus aufgerolltem oder gefaltetem sowie hochfestem Gewebe, beispielsweise aus Para-Aramidfasern.
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Aus der
DE 10 2011 113 564 A1 ist eine Schutzabdeckung bekannt, welche sich aus einer Mehrzahl von identischen und im Wesentlichen L-förmigen Schutzabdeckungselementen zusammensetzt. Die Schutzabdeckungselemente sind so untereinander verbunden, dass diese gegeneinander verschoben werden können. Dabei übergreifen die Schutzabdeckungselemente sich zumindest abschnittsweise teleskopartig. Weiterhin ist vorgesehen, dass die Schutzabdeckungselemente zumindest in dem abzudeckenden Bereich mehrlagig, insbesondere doppellagig ausgeführt sind.
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Dabei sind jeweils wenigstens zwei Lagen an Teilschutzabdeckungselementen übereinander angeordnet, so dass eine zumindest verdoppelte Wandstärke in diesem Bereich vorhanden ist.
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Gegenüber einlagigen Ausgestaltungen ergibt die hier vorgeschlagene Vergrößerung der Wandstärke eine verbesserte Durchschlagfestigkeit. Zudem wird dank der Beibehaltung der an sich dünnen Wandstärken und dem Verzicht auf eine schubfeste Verbindung zwischen den einzelnen Lagen eine hohe Flexibilität beibehalten.
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Die
DE 10 2011 114 177 A1 offenbart ebenfalls eine Schutzabdeckung mit im Wesentlichen L-förmigen und teleskopartig einander übergreifenden sowie gegeneinander verschieblichen Schutzabdeckungselementen. An jeweils einem Schenkel der Schutzabdeckungselemente ist entweder ein Faltenbalg oder sind nach Art eines Faltenbalgs ausgebildete Verbindungselemente angeordnet. Weiterhin ist eine Rückhaltevorrichtung vorgesehen, welche in Form eines aufwickelbaren Rollos ausgebildet ist. Dabei erstreckt sich die Rückhaltevorrichtung von einem endseitigen Abschlussteil der Schutzabdeckung zu einer Auf- und Abwickelvorrichtung hin. Die Auf- und Abwickelvorrichtung ist im Bereich eines dem Abschlussteil gegenüberliegenden Ende der Schutzabdeckung angeordnet, so dass sich die Rückhaltevorrichtung über die Schutzabdeckung hinweg erstreckt. Die Rückhaltevorrichtung selbst kann ein netz- oder gewebeartiges Rückhalteelement aufweisen, insbesondere aus einem hochfesten Material wie beispielsweise Para-Aramidfasern.
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Die hierbei aufgezeigte Schutzabdeckung stellt einen zweistufigen Schutz zur Verfügung, welcher sich insbesondere aus den Schutzabdeckungselementen und der rolloartigen Rückhaltevorrichtung zusammensetzt. Dabei ist die Rückhaltevorrichtung zum Auffangen und/oder Abbremsen etwaiger die Schutzabdeckungselemente durchschlagende Teile oder Partikel vorgesehen.
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Durch die
EP 1 597 511 ist eine längenvariable Schutzabdeckung bekannt geworden, welche quer zur Längsrichtung der Schutzabdeckung verlaufende Schutzelemente umfasst. Die einzelnen Schutzelemente sind als U-förmige Glieder ausgebildet, welche allesamt mit ihren offenen Seiten in Längsrichtung der Schutzabdeckung ausgerichtet sind. Zwischen unmittelbar benachbarten Schutzelementen sind federnde Koppelglieder angeordnet, so dass die Schutzelemente gegenseitig abgefedert sind. Dabei sind die einzelnen Schutzelemente derart ineinander geschachtelt, dass diese relativ zueinander teleskopisch verschiebbar sind. Durch diese Anordnung überlagern die Schutzelemente sich teilweise, wobei sie aufeinander gleiten.
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Gemäß dieser Ausführung wird eine insbesondere faltenbalgfreie Schutzabdeckung mit stabiler Ausbildung geschaffen. Durch die U-förmige Ausgestaltung der einzelnen Schutzelemente sollen ohne zusätzliche Maßnahmen auskommende, gleichmäßig verteilte Längenänderungseigenschaften gewährleistet sein.
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Die aus dem Stand der Technik hervorgehenden Schutzabdeckungen weisen allesamt eine erhöhte Durchschlagsfestigkeit auf. Dies liegt insbesondere an der eigens gewählten oder aber sich ergebenden doppelwandigen Ausgestaltung. Hierdurch muss ein auf die Schutzabdeckung aufprallender Körper einen zweifachen Widerstand überwinden, um die so geschaffene Barriere zu durchschlagen.
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Die reine Aufdopplung der wirksamen Fläche der Schutzabdeckung erhält zwar die Flexibilität der einzelnen aufeinander liegenden Lagen, allerdings erhöhen diese als zusätzliche Elemente das Gewicht. Durch den erhöhten Materialverbrauch sowie Aufwand steigen zudem die Herstellungskosten insgesamt. Insbesondere die U-förmige Ausgestaltung verlangt eine eindeutige Größenstaffelung der einzelnen Schutzelemente, um überhaupt ein teleskopartiges Ineinandergleiten derselben zu ermöglichen. Andernfalls müssen die U-förmigen Schutzelemente hoch flexible Schenkel besitzen, welche sich beim Ineinandergleiten leicht spreizen lassen. Um dies zu erreichen, können die Schenkel eine nur geringe Materialstärke besitzen, um das dem Spreizen entgegenstehende Widerstandsmoment gering zu halten. Durch die geringen Wandstärken ist allerdings wiederum die Durchschlagsfestigkeit der so ausgebildeten Schutzabdeckung insgesamt verringert. Zudem ist der Reibwiderstand durch die jeweils zwei pro Schutzelement aufeinander gleitenden Schenkel erhöht.
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Insbesondere durch das erhöhte Gewicht und die erhöhten Reibwiderstände ist eine erhöhte Dynamik der mit einer derartigen Schutzabdeckung ausgestatteten Maschine nur schwer zu erreichen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schutzabdeckung der zuvor aufgezeigten Art dahingehend zu verbessern, dass diese trotz einer insgesamt wirtschaftlichen Herstellbarkeit eine erhöhte Durchschlagsfestigkeit aufweist, wobei insbesondere auch ein dynamischerer Betrieb der Schutzabdeckung ermöglicht ist.
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Diese Aufgabe wird durch eine Schutzabdeckung mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst. Weiterhin wird die Aufgabe durch ein Abdeckelement für eine solche Schutzabdeckung mit den Merkmalen von Patentanspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen finden sich in den Unteransprüchen.
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Die erfindungsgemäße Schutzabdeckung umfasst wenigstens zwei Abdeckelemente. Jedes einzelne Abdeckelement weist ferner ein Tragelement auf, welches einen Verbindungsschenkel und einen Abschirmschenkel besitzt. Im Querschnitt des jeweiligen Abdeckelements sind deren Verbindungsschenkel und Abschirmschenkel abgewinkelt, insbesondere L-förmig oder Z-förmig, zueinander ausgerichtet. Weiterhin weist jedes der Abdeckelemente einen Streifschenkel auf, welcher mit dem Abschirmschenkel verbunden ist. Dabei sind die einzelnen Abdeckelemente derart zueinander angeordnet, dass die Verbindungsschenkel der Tragelemente sich mit einem veränderbaren Abstand gegenüberliegen und die Abschirmschenkel sich mit einer veränderbaren Weite überlagern. Mit anderen Worten sind die einzelnen Abdeckelemente hierdurch über deren Verbindungsschenkel aufeinander gestapelt, während deren Abschirmschenkel sich mit entsprechendem Versatz aufeinander legen. Auf diese Weise sind die Abdeckelemente unter Veränderung des Abstands zwischen den Verbindungsschenkeln und der Weite der Überlagerung der Abschirmschenkel relativ zueinander verlagerbar. Dabei gleiten deren Streifschenkel auf jeweils einem benachbarten Abdeckelement. Erfindungsgemäß sind die Abschirmschenkel und die Streifschenkel so ausgebildet, dass der jeweilige Abschirmschenkel eine gegenüber dem jeweiligen Streifschenkel höhere Steifigkeit besitzt.
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Als Steifigkeit wird im Rahmen der Erfindung der Widerstand des jeweiligen Schenkels gegenüber seiner elastischen Verformung verstanden.
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Der sich hieraus ergebende Vorteil geht auf die unterschiedlichen Steifigkeiten von Abschirmschenkel und Streifschenkel zurück. Durch den gegenüber dem Streifschenkel steiferen Abschirmschenkel bleibt der Abschirmschenkel in den einzelnen Längenzuständen der Schutzabdeckung sowie während deren Längenveränderung (nahezu) ohne elastische Verformung. Demgegenüber ermöglicht der weniger steife Streifschenkel dessen elastische Verformung, welche sich insbesondere auf dessen elastische Auslenkung beschränkt. Die elastische Auslenkbarkeit ist erforderlich, um ein Ineinanderschieben der bevorzugt identisch ausgebildeten Abdeckelemente überhaupt zu ermöglichen.
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Andernfalls wäre eine gestaffelte Ausgestaltung der einzelnen Abdeckelemente notwendig, wobei das jeweils in ein anderes Abdeckelement eintauchende Abdeckelement entsprechend kleiner, näherhin schmaler ausgestaltet sein müsste. Vorliegend können die einzelnen Abdeckelemente folglich identisch und somit wirtschaftlicher hergestellt werden. Dabei können die einzelnen Abschirmschenkel die gleiche Form aufweisen, da keine teleskopartige Größenstaffelung erforderlich ist. Weiterhin können auch die Streifschenkel in einer einzelnen Standardform hergestellt werden, wobei etwaige Anpassungen an die jeweiligen Erfordernisse bevorzugt über eine Änderung in der Ausgestaltung der Abschirmschenkel erfolgen kann.
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Im Rahmen der Erfindung wird unter den Längenzuständen der Schutzabdeckung deren gestreckter und somit auseinandergezogener Zustand oder deren gestauchter und somit zusammengeschobener Zustand verstanden.
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Besonders bevorzugt sind die einzelnen Tragelemente jeweils einstückig ausgebildet, wobei der Verbindungsschenkel und der Abschirmschenkel jeweils materialeinheitlich einstückige Bestandteile des Tragelements sind. Hierdurch können die Tragelemente jeweils identisch ausgeführt sein, was deren wirtschaftliche, da in hoher Stückzahl mögliche Herstellung ohne etwaige Größenstaffelung ermöglicht. So kann es sich bei dem jeweiligen Tragelement beispielsweise um ein Biegeteil handeln, insbesondere aus Blech. Selbstverständlich können die Tragelemente auch aus einem gegossenen Profil oder beispielsweise aus einem Strangpressprofil gebildet sein.
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Im Ergebnis wird vorliegend somit eine Umkehr von der im Stand der Technik bekannten Ausgestaltung erreicht, welche eine einteilige Ausgestaltung von Abschirmschenkel und Streifschenkel vorsieht. Aufgrund des dabei gegenüber dem Abschirmschenkel deutlich kürzeren Streifschenkels weist dieser eine gegenüber dem Abschirmschenkel höhere Steifigkeit auf. Hierdurch wird im Stand der Technik die für die Längenänderung der Schutzabdeckung erforderliche elastische Auslenkbarkeit von Teilen der Abdeckelemente auf die Verformung der Abschirmschenkel reduziert. Um deren Auslenkbarkeit zu ermöglichen, sind diese in ihrer Wandstärke entsprechend dünn gestaltet. Erhöhte Durchschlagfestigkeiten sind hierdurch ohne weitere Maßnahmen kaum erreichbar.
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Hier ermöglicht der Erfindungsgedanke eine, die eigentliche Schutzwirkung bereitstellende, widerstandsfähigere Ausgestaltung. Bevorzugt weisen die Abschirmschenkel oder die gesamten Tragelemente zur Erhöhung deren Steifigkeit eine gegenüber den Streifschenkeln dickere Wandstärke auf. Auf diese Weise ist deren Durchschlagsfestigkeit erhöht. Je nach geforderter Widerstandsklasse können die Abschirmschenkel dann in ihrer Wandstärke entsprechend angepasst sein.
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Bei dem Material für die Streifschenkel kann es sich bevorzugt um Federstahl handeln.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung können in einem voneinander weg verlagerten Zustand der einzelnen Abdeckelemente die jeweiligen Abschirmschenkel, unter Ausbildung eines Freiraums zwischen diesen, voneinander beabstandet sein. Hierbei können die Abschirmschenkel im gestauchten Zustand der Schutzabdeckung aufeinander liegen, wobei sie sich während des Auseinanderziehens der Schutzabdeckung mit einer entsprechend veränderlichen Entfernung zwischen den Abschirmschenkeln voneinander entfernen. Insbesondere durch die steife Ausgestaltung der Abschirmschenkel können diese sich dabei in einer parallelen Ausrichtung zueinander voneinander entfernen.
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Durch den so geschaffenen Freiraum, insbesondere zwischen den Abschirmschenkeln, wird ein vorteilhafter Verformungsraum bereitgestellt. Hierdurch lässt die erfindungsgemäße Schutzabdeckung eine stärkere elastische und insbesondere plastische Verformung ihrer einzelnen Abdeckelemente zu, so dass ein Großteil der Bewegungsenergie eines auftreffenden Körpers in Verformungsenergie umgewandelt werden kann (Knautschzone). Im Ergebnis ist hierdurch die Durchschlagsfestigkeit der Schutzabdeckung zusätzlich erhöht.
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Zudem wird in vorteilhafter Weise eine die Dynamik der Schutzabdeckung mitunter herabsetzende Reibung des gleitenden Streifschenkels aus dessen Auflagerkraft auf einem jeweils unmittelbar benachbarten Abdeckelement reduziert. Diese Auflagerkraft entsteht durch einen durchaus gewünschten Anpressdruck des Streifschenkels, um eine geschlossene und insbesondere zumindest begrenzt dichte Flächenwirkung aus den einzelnen Abdeckelementen zu erhalten. Hierbei kommt es zu einer Linienberührung zwischen einem freien Rand des Streifschenkels und einem der weiteren Abdeckelemente. Da die eigentliche Schutzwirkung primär durch die Widerstandsfähigkeit des Abschirmschenkels erreicht wird, kann der Streifschenkel entsprechend dünn ausgestaltet sein, so dass sich eine nur leichte Auflagerkraft aus seiner elastischen Verformung heraus ergibt.
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Je nach Ausgestaltung kann zudem die sich aus einer leichten Verformung ergebende Auflagerkraft des Streifschenkels reduziert werden oder gar völlig entfallen. Grundlage hierfür ist, dass der gegenüber dem Abschirmschenkel als eher weicher zu bezeichnende Streifschenkel bereits bei einer leichten Schrägstellung aufgrund der Schwerkraft mit ausreichend Kraft auf dem jeweils benachbarten Abdeckelement aufliegt. Folglich sind mitunter keine weiteren Maßnahmen erforderlich, um den Streifschenkel auf das Abdeckelement zu pressen.
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Gemäß einer Weiterentwicklung der Erfindung ist eine Anordnung der Abschirmschenkel und der Streifschenkel jedes der Abdeckelemente zueinander derart vorgesehen, dass jeweils ein erstes der Abdeckelemente zwischen dem Abschirmschenkel und dem Streifschenkel eines zweiten der Abdeckelemente angeordnet ist. Hierzu muss der Streifschenkel entsprechend breit ausgeführt sein, so dass sich die jeweiligen Breiten von Streifschenkel und Abschirmschenkel in etwa entsprechen. Mit anderen Worten sind hierbei Abschirmschenkel und Streifschenkel eines jeden Abdeckelements V-förmig, in anderen Ausgestaltungsformen auch U-förmig zueinander ausgerichtet, so dass die einzelnen Abdeckelemente ineinander stapelbar sind. Auf diese Weise ist die gegenseitige Überlagerung von Teilen der Abdeckelemente nicht nur auf die sich verändernde Weite der Überlagerung der jeweilige Abschirmschenkel reduziert. Vielmehr erlaubt eine solche Ausgestaltung, dass sich zusätzlich auch deren jeweilige Streifschenkel gegenseitig zumindest abschnittsweise überlagern.
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So wird die abschirmende Wirkung der Schutzabdeckung zusätzlich erhöht, indem nunmehr die die eigentliche Abschirmung ermöglichende Fläche aus Abschirmschenkeln durch eine weitere Fläche aus Streifschenkeln ergänzt wird. Dank der somit doppelwandigen Ausgestaltung ist durch die in Bezug auf eine mögliche Durchschlagsrichtung hintereinander angeordneten Schenkel aus Abschirmschenkel und Streifschenkel je Abdeckelement nunmehr eine doppelte Barriere für ein auf die Schutzabdeckung auftreffendes Teil gebildet. Sollte der dem auftreffenden Teil und somit der eigentlichen Maschine jeweils zugewandte Schenkel tatsächlich durchschlagen werden, ist die Bewegungsenergie des durchgedrungenen Teils bereits herabgesetzt. Das so abgebremste Teil trifft anschließend auf den jeweils dahinter befindlichen Schenkel, welcher ein weiteres Durchdringen letztlich wirksam verhindern kann.
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Da sich die damit einhergehende Gewichtserhöhung nur auf den Abschirmschenkel der jeweiligen Abdeckelemente beschränkt, kann die erfindungsgemäße Schutzabdeckung auch weiterhin leicht ausgeführt sein. Im Gegenzug kann der Streifschenkel mitunter dünner ausgeführt sein, so dass sich überhaupt keine nennenswerte Gewichtsveränderung ergibt. Zudem bezieht sich der mögliche Mehrverbrauch an Material ebenfalls nur auf den Abschirmschenkel, so dass eine insgesamt wirtschaftliche Herstellbarkeit trotz erhöhter Durchschlagsfestigkeit realisierbar ist. Dank des auch weiterhin geringen Gewichts der Schutzabdeckung ist zudem ein dynamischer Betrieb derselben sichergestellt.
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Bevorzugt können die einzelnen Abschirmschenkel einen freien Endabschnitt besitzen, an welchem jeweils einer der Streifschenkel angeordnet ist. Mit Blick auf die notwendige Verbindung von Streifschenkel und Abschirmschenkel jedes Abdeckelements sind Streifschenkel und Abschirmschenkel bevorzugt nicht aus einem materialeinheitlich einstückigen Bestandteil gefertigt. Folglich handelt es sich bevorzugt um separate Bauteile. Denkbar wäre auch eine einteilige Ausgestaltung. Bevorzugt werden die Schenkel über geeignete Verbindungsmethoden miteinander verbunden. Denkbar ist, dass Abschirmschenkel und Streifschenkel der jeweiligen Abdeckelemente über ein Verbindungsmittel miteinander verbunden sind. Hierbei kann es sich bevorzugt um unlösbare Verbindungsmittel handeln, beispielsweise Nieten. Selbstverständlich sind auch lösbare Verbindungen wie Schraubverbindungen denkbar, welche dann einen leichten Austausch etwaiger beschädigter Streifschenkel ermöglichen.
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Alternativ oder in Kombination hiermit können die Schenkel auch formschlüssig miteinander verbunden sein. Bevorzugt weist hierbei einer der miteinander zu verbindenden Schenkel eine Formschlussgeometrie auf, welche mit einem Teil des jeweils anderen Schenkels korrespondiert. So können Abschirmschenkel und Streifschenkel beispielsweise ineinander gesteckt oder aneinander festgesteckt werden. Selbstverständlich können auch zusätzliche Klammerelemente vorgesehen sein, über welche diese dann miteinander verbunden werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung können die Schenkel alternativ oder in Kombination mit einer oder allen der genannten Verbindungsmethoden auch stoffschlüssig miteinander verbunden sein. Unter einer stoffschlüssigen Verbindung wird vorliegend beispielsweise eine Klebeverbindung oder eine Schweißverbindung verstanden.
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Insgesamt kann die Verbindung der in Rede stehenden Schenkel direkt oder indirekt erfolgen, wobei Streifschenkel und Abschirmschenkel entweder direkt über ihre freien Enden oder über einen zwischen diesen angeordneten Steg verbunden sind.
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In Bezug auf den freien Endabschnitt des jeweiligen Abschirmschenkels kann dieser bevorzugt gegenüber dem restlichen Abschirmschenkel abgewinkelt sein. Hierdurch kann eine notwendige Beabstandung von Abschirmschenkel und Streifschenkel eingestellt sein, um beispielsweise die Stärke der erfindungsgemäßen Schutzabdeckung an die jeweiligen Anforderungen anzupassen. Weiterhin können durch die Weite sowie die Länge der Abbiegung die jeweiligen Winkelgeometrien von Abschirmschenkel zu Streifschenkel eingestellt sein. Auf diese Weise lassen sich beispielsweise die einzelnen Streifelemente möglichst parallel zueinander ausrichten, um eine weitestgehend ebene Abschirmfläche aus Streifschenkeln zu erhalten.
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Durch den abgewinkelten Endabschnitt erhält insbesondere das so gebildete Tragelement einen Z-förmigen Querschnitt. Auch kann dieser Z-Form ein in seinen Wandstärken unterschiedliches Blech zugrunde liegen, so dass sich die über die in Bereichen erhöhte Wandstärke erhöhte Steifigkeit gezielt beispielsweise nur auf den Bereich des Abschirmschenkels beschränkt. Hierdurch sind zusätzliche Gewichtseinsparungen realisierbar.
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In Bezug auf eine möglichst leichte und somit dynamisch einsetzbare Schutzabdeckung können entweder der Abschirmschenkel oder der Verbindungsschenkel aber auch das gesamte aus diesen gebildete Tragelement wenigstens eine, bevorzugt mehrere Aussparungen besitzen. Durch das in den Aussparungen fehlende Material wird das Gewicht reduziert. Hierbei ist darauf zu achten, dass der mögliche Durchmesser sowie die jeweilige Form der Aussparungen an den jeweiligen Anforderungen orientiert sind. So sollten die Aussparungen beispielsweise eine zu bestimmende maximale Größe nicht überschreiten, damit auch ein etwaiges Passieren kleiner Teile sicher unterbunden wird.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung können die einzelnen Abdeckelemente über Federelemente miteinander verbunden sein. Auf diese Weise kann den relativen Bewegungen zwischen den Abdeckelementen beim Strecken oder Stauchen der Schutzabdeckung eine entsprechende Federkraft entgegensetzt werden. Die Höhe der erforderlichen Federkraft ist dabei insbesondere von dem jeweiligen Reibungswiderstand abhängig, welcher sich aufgrund der Ausgestaltung des gleitenden Streifschenkels ergibt. In jedem Fall ist durch die Anordnung der Federelemente zunächst eine bewegliche Verbindung zwischen den einzelnen Abdeckelementen geschaffen, welche zudem ein sicheres Schließen der Schutzabdeckung beim Annähern der einzelnen Abdeckelemente ermöglicht. Besonders bevorzugt sind die Federelemente dabei zwischen den Verbindungsschenkeln der Tragelemente angeordnet, welche die stabile Struktur der erfindungsgemäßen Schutzabdeckung bilden.
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Je nach Anforderung ist vorgesehen, dass die einzelnen Abdeckelemente auch über Zugbänder miteinander gekoppelt sein können. Hierdurch kann die Durchschlagsfestigkeit zusätzlich erhöht werden. So können die beim Auftreffen eines Teils auf die Schutzabdeckung entstehenden Zugkräfte zumindest teilweise über die Zugbänder aufgenommen werden, so dass die Verbindungen der einzelnen Abdeckelemente untereinander insbesondere bei hohen Widerstandsklassen keine Schwachstelle darstellen. Besonders bevorzugt sind die Zugbänder dabei mit den Tragelementen verbunden, so dass diese über die Zugbänder miteinander gekoppelt sind.
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Ferner können die einzelnen Abdeckelemente auch über Gleitelemente und/oder Rollenelemente geführt sein. So muss das sich aufsummierende Gewicht der einzelnen Abdeckelemente nicht über eine einzelne, zumeist oben liegende Verbindung zwischen den obersten Abdeckelementen aufgenommen werden, da zumindest ein Teil des Gewichts der einzelnen Abdeckelemente über die jeweiligen Gleitelemente und/oder Rollenelemente beispielsweise an entsprechende seitliche Führungsschienen abgegeben werden kann. Besonders bevorzugt stehen die Gleitelemente und/oder Rollenelemente mit den Tragelementen in Verbindung, welche die stabile Struktur der erfindungsgemäßen Schutzabdeckung bilden.
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Durch die zuvor aufgezeigten Ausgestaltungsmöglichkeiten wird eine Schutzabdeckung geschaffen, welche dank der Möglichkeit einer steiferen Ausgestaltung der Abschirmschenkel eine erhöhte Durchschlagsfestigkeit aufweist. Insbesondere die unterschiedlich steifen Schenkel erlauben dabei einen leichten Aufbau bei gleichzeitig geringen Materialkosten, mit welchem die geforderten Widerstandsklassen einhaltbar sind. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Schenkel ist ausreichend, dass die so geschaffene Schutzabdeckung ohne die zusätzliche Anordnung eines Faltenbalgs auskommt. Dank des geringen Gewichts und durch die teilweise steife Tragstruktur reduziert sich der gleitende Kontakt zwischen den einzelnen Abdeckelementen auf die weniger steifen Streifschenkel, so dass auch eine hohe Maschinendynamik problemlos möglich ist.
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Die Wandstärke des Abschirmschenkels, insbesondere des Tragelements beträgt bevorzugt 1,0 mm und mehr. Demgegenüber können die Streifschenkel bevorzugt eine Wandstärke von 0,2 mm bis 0,8 mm aufweisen. Die jeweiligen Wandstärken richten sich nach den jeweiligen Geometrien und/oder den einzuhaltenden Widerstandsklassen und sind daher nur beispielhaft zu benennen.
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In Bezug auf die jeweiligen Materialien ist vorgesehen, dass die Schenkel sowie die daran mitunter angeordneten Abwinklungen sowie Stege und etwaige Flansche aus Metall bestehen. Die zwischen den Abdeckelementen angeordneten Federelemente sind bevorzugt aus Kunststoff gebildet. Hierbei kann es sich bevorzugt um Polypropylen, Polypropylen-Copolymer oder Polyethylen handeln.
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Weiterhin ist die Erfindung auf ein erfindungsgemäßes Abdeckelement gerichtet, welches sich für die Verwendung in einer, insbesondere in der zuvor beschriebenen Schutzabdeckung für eine Bearbeitungsmaschine eignet. Das Abdeckelement besitzt ein in seinem Querschnitt L-förmiges Tragelement mit einem Verbindungsschenkel und einem Abschirmschenkel sowie einen mit dem Abschirmschenkel verbundenen Streifschenkel. Der Streifschenkel ist dazu ausgebildet, um auf einem baugleichen Abdeckelement zu gleiten. Erfindungsgemäß besitzt der Abschirmschenkel eine gegenüber dem Streifschenkel höhere Steifigkeit.
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Die sich hieraus ergebenden Vorteile wurden bereits im Zusammenhang mit der zuvor erläuterten Erfindung die Schutzabdeckung betreffend näher ausgeführt. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird daher an dieser Stelle auf die vorherigen Ausführungen hierzu verwiesen. Überdies sind sämtliche vorherigen Ausführungen sowie Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen der Erfindung auch auf das erfindungsgemäße Abdeckelement anzuwenden, so dass etwaige sich hieraus ergebende Weiterentwicklungen sowie Ausgestaltungen auch für das beanspruchte Abdeckelement gelten.
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Weitere Ausgestaltungen der Schutzabdeckung sowie des Abdeckelements, insbesondere für eine Bearbeitungsmaschine können sich durch eine technisch sinnvolle Kombination einzelner oder mehrerer in der vorherigen Beschreibung aufgezeigter Merkmale ergeben und werden ausdrücklich im Rahmen der Erfindung mit beansprucht. Weitere Charakterisierungen und Spezifizierungen der Erfindung können sich insbesondere im Zusammenhang mit den nachfolgend beschriebenen Figuren ergeben, welche ebenfalls als Teil der Erfindung angesehen und beansprucht werden.
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Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand einiger in den Zeichnungen schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
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1 – eine erfindungsgemäße längenveränderbare Schutzabdeckung im Querschnitt,
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2 – ein einzelnes Element der Schutzabdeckung aus 1 in selber Darstellungsweise,
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3 – einen Detailausschnitt der gestreckten Schutzabdeckung aus 1 in selber Darstellungsweise,
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4 – die Schutzabdeckung aus 1 im gestauchten Zustand in selber Darstellungsweise,
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5 – eine perspektivische Darstellung mit Blick auf eine Außenseite der flächigen Schutzabdeckung aus 1,
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6 – eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schutzabdeckung in Form einer Ecklösung sowie
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7 – eine veränderte perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Ecklösung der Schutzabdeckung aus 6,
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8 – den Detailausschnitt der gestreckten Schutzabdeckung aus 3 in einer alternativen Ausgestaltung in selber Darstellungsweise sowie
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9 – ein vergrößertes Bauteil des Detailausschnitts der Schutzabdeckung aus 8 in selber Darstellungsweise.
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Schutzabdeckung 1 von der Seite in einem Querschnitt. Die Schutzabdeckung 1 weist eine Innenseite 2 sowie eine der Innenseite 2 gegenüberliegende Außenseite 3 auf. Im Betrieb ist die Schutzabdeckung 1 mit ihrer Innenseite 2 einem nicht näher dargestellten Arbeitsraum einer Bearbeitungsmaschine zugewandt, während ihre Außenseite 3 beispielsweise einer ebenfalls nicht näher gezeigten Bedien-Person der Bearbeitungsmaschine zugewandt ist.
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Die Schutzabdeckung 1 kann in hier nicht näher gezeigter Weise hängend montiert sein, wobei sie über eine an ihrer Oberseite 4 angeordnete Montageschiene 5 an einem geeigneten Bereich befestigt ist und mit der Unterseite 6 entsprechend herab hängt. Sie kann aber auch als Maschinenrückwand oder in beliebiger Winkelausrichtung oder als Maschinendach, d. h. über Kopf hängend, montiert sein. Die Schutzabdeckung 1 setzt sich aus einzelnen länglichen Abdeckelementen 7, 8 zusammen, welche sich in ihrer jeweiligen Längsrichtung x quer zur Blattebene erstrecken. Eine gegenüber der Längsrichtung x quer verlaufende Durchschlagsrichtung y erstreckt sich von der Innenseite 2 zu der Außenseite 3 der Schutzabdeckung 1, welche eine mögliche Flugrichtung eines nicht näher dargestellten fortgeschleuderten Teils beschreibt. Letztlich erstreckt sich die Schutzabdeckung 1 in einer Hochrichtung z von ihrer Unterseite 6 zu ihrer Oberseite 4 hin, welche vorliegend die Richtung einer parallel zu dieser verlaufenden Längenverschieblichkeit z1 der Schutzabdeckung 1 beschreibt.
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Wie zu erkennen, bildet insbesondere die Innenseite 2 der Schutzabdeckung 1 eine geschlossene Fläche gegenüber der Durchschlagsrichtung y.
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2 zeigt eines der Abdeckelemente 7, 8 der Schutzabdeckung 1 aus 1. Das Abdeckelement 7, 8 umfasst ein im Wesentlichen gewinkeltes, insbesondere L-förmiges oder Z-förmiges Tragelement 9, welches sich aus einem Abschirmschenkel 10 und einem Verbindungsschenkel 11 zusammensetzt. Vorliegend sind Abschirmschenkel 10 und Verbindungsschenkel 11 materialeinheitlich einstückig verbunden, so dass sie gemeinsam das Tragelement 9 bilden.
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Weiterhin besitzt der Abschirmschenkel 10 einen dem Verbindungsschenkel 11 gegenüberliegenden freien Endabschnitt 12, welcher gegenüber dem restlichen Abschirmschenkel 10 abgewinkelt ist. Vorliegend sind der freie Endabschnitt 12 und der Verbindungsschenkel 11 parallel zueinander ausgerichtet, während sich der Abschirmschenkel 10 um über 90° gegenüber dem freien Endabschnitt 12 und dem Verbindungsschenkel 11 geneigt zwischen diesen erstreckt.
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An dem freien Endabschnitt 12 des Abschirmschenkels 10 ist ein Streifschenkel 13 angeordnet, welcher eine gegenüber dem Abschirmschenkel 10 geringere Steifigkeit aufweist. Wie zu erkennen, ist der Streifschenkel 13 hierzu mit einer gegenüber dem Abschirmschenkel 10 geringeren Wandstärke dargestellt. In dieser Ausgestaltung ist der Streifschenkel 13 der Innenseite 2 der Schutzabdeckung 1 zugewandt, während der Abschirmschenkel 10 der Außenseite 3 zugewandt ist. Ansonsten erstrecken sich sowohl Streifschenkel 13 als auch Abschirmschenkel 10 im Wesentlichen geradlinig. Dabei sind sie gegeneinander geneigt, so dass sie einen Winkel a kleiner (<) 90° zwischen sich einschließen.
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Dem abgewinkelten freien Endabschnitt 12 des Abschirmschenkels 10 gegenüberliegend weist auch der Streifschenkel 13 einen abgewinkelten freien Endabschnitt 14 auf. Dabei ist der freie Endabschnitt 14 des Streifschenkels 13 zu dem Abschirmschenkel 10 hin abgewinkelt, wodurch sich eine erhöhte Dichtwirkung zu einem hier nicht gezeigten benachbarten Abdeckelement 7, 8 ergibt. Ansonsten ist der Streifschenkel 13 in nicht näher dargestellter Weise an dem freien Endabschnitt 12 des Abschirmschenkels 10 festgelegt. Die Festlegung kann beispielsweise über nicht näher dargestellte Verbindungsmittel und/oder stoffschlüssig erfolgen. Weiterhin ist auch eine ebenfalls nicht näher gezeigte formschlüssige Verbindung denkbar.
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3 ist eine Anordnung mehrerer Abdeckelemente 7, 8 in vergrößerter Darstellung zu entnehmen. Die einzelnen Abdeckelemente 7, 8 sind über Federelemente 15 miteinander gekoppelt. Die Federelemente 15 sind jeweils zwischen den Verbindungsschenkeln 11 der Tragelemente 9 angeordnet. Die nähere Form der Federelemente 15 geht aus 5 hervor. Die Verbindung von Federelementen 15 und Verbindungsschenkeln 11 kann in nicht näher gezeigter Weise beispielsweise über Verbindungsmittel wie Nieten und/oder stoffschlüssig erfolgen. Als stoffschlüssige Verbindungen sind generell Klebeverbindungen sowie Schweißungen, insbesondere Punktschweißungen denkbar. Weiterhin sind auch formschlüssige Verbindungen möglich, wie sie beispielsweise durch das Einpressen eines nicht gezeigten Verbindungselements in eine entsprechende Öffnung erfolgen kann.
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Wie ersichtlich, sind die einzelnen Abdeckelemente 7, 8 der 3 in einem voneinander weg verlagerten und somit gestreckten Zustand B1 der Schutzabdeckung 1 gezeigt. Hierbei sind die Abdeckelemente 7, 8 derart zueinander angeordnet, dass sich die einzelnen Verbindungsschenkel 11 der Tragelemente 9 mit einem veränderbaren Abstand c parallel gegenüber liegen, wobei sich die einzelnen Abschirmschenkel 10 mit einer veränderbaren Weite d überlagern. Auf diese Weise können die Abdeckelemente 7, 8 in nicht näher gezeigter Weise unter Veränderung des Abstands c zwischen den Verbindungsschenkeln 11 und der Weite d der Überlagerung der Abschirmschenkel 10 relativ zueinander verlagert werden. Dabei gleiten die einzelnen Streifschenkel 13 mit ihren abgewinkelten freien Endabschnitten 14 auf jeweils einem benachbarten Abdeckelement 7, 8.
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In dem hier gezeigten voneinander weg verlagerten Zustand der Abdeckelemente 7, 8 sind die jeweiligen Abschirmschenkel 10 unter Ausbildung eines Freiraums 16 in einer veränderlichen Entfernung e voneinander beabstandet. Die Entfernung e der Abschirmschenkel 10 nimmt zu, sobald der Abstand c zwischen den Verbindungsschenkeln 11 erhöht wird. Demgegenüber geht die Entfernung e bis auf null zurück, wenn der Abstand c zwischen den Verbindungsschenkeln 11 verkleinert wird. In den jeweiligen Entfernungen e der Abschirmschenkel 10 voneinander sind diese stets parallel zueinander ausgerichtet. Die bei der Verschiebung notwendige Verformung der an sich identisch ausgebildeten Abdeckelemente 7, 8 wird dabei von den Streifschenkeln 13 übernommen, wie in 4 näher gezeigt.
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Vorliegend überlagern sich die jeweiligen Abschirmschenkel 10 mit der parallel zur Hochrichtung z verlaufenden Weite d, wobei sich auch die Streifschenkel 13 mit einer nahezu gleichen Weite d überlagern, welche ebenfalls parallel zur Hochrichtung z verläuft. Insbesondere durch den vorhandenen Freiraum 16 sind über die Längenverschieblichkeit z1 der Schutzabdeckung 1 die Abdeckelemente 7, 8 folglich unter Veränderung des Abstands c sowie der Weite d der jeweiligen Überlagerung der Abschirmschenkel 10 als auch der Entfernung e derselben voneinander relativ zueinander verlagerbar.
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4 ist ein gegenüber der Darstellung der 3 gestauchter Zustand B2 der Schutzabdeckung 1 zu entnehmen. Wie zu erkennen, sind hierbei die einzelnen Streifschenkel 13 unter gleichzeitiger elastischer Verformung zur Innenseite 2 hin aufeinander gelaufen. Um trotz damit einhergehender Auslenkung und somit Vergrößerung des Winkels a zwischen den jeweiligen Schenkeln 10, 13 eine möglichst geschlossene Fläche zur Innenseite 2 hin beizubehalten, sind deren abgewinkelten freien Endabschnitte 14 so ausgebildet, dass die Streifelemente 13 auch im gestauchten Zustand B2 der Schutzabdeckung 1 lediglich eine Linienberührung untereinander über ihre freien Endabschnitte 14 aufweisen. Demgegenüber sind die Abschirmschenkel 10 ohne eine etwaige Verformung flächig aufeinander gelaufen, so dass sich diese auch weiterhin parallel zueinander ausrichten.
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Bei Überkopf-Montage der Schutzabdeckung 1 bewirkt die Schwerpunktlage der Abdeckelemente 7, 8, dass die Streifschenkel 13 der Abdeckelemente durch das aus der Schwerkraft resultierende Drehmoment gegeneinander gepresst werden. Diese unterstützende Wirkung verhält sich entgegengesetzt wie bei bisher bekannten Schutzabdeckungen, bei denen die Schwerkraft in derartiger Einbaulage stets ein Öffnen der Streifschenkel, die insbesondere Lamellenform haben, bewirkt.
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5 zeigt die Schutzabdeckung 1 in einer perspektivischen Ansicht, wobei der Blick auf die Außenseite 3 der Schutzabdeckung 1 dargestellt ist. In dieser Ansicht wird deutlich, dass die einzelnen Federelemente 15 sich gegenüber den Verbindungsschenkeln 11 geneigt zwischen diesen erstrecken. Auf diese Weise verlaufen die Federelemente 15 in nicht näher gezeigter Weise im gestauchten Zustand B2 parallel zu den Verbindungsschenkeln 11, während sie sich je nach Fortschritt des gestreckten Zustands B1 weiter aufstellen und gegenüber den Verbindungsschenkeln 11 zunehmend geneigt sind. Um das Gewicht der Schutzabdeckung 1 herabzusetzen, weisen sowohl die Verbindungsschenkel 11 als auch die Abschirmschenkel 10 der Tragelemente 9 einzelne Aussparungen 17 auf.
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6 ist eine alternative Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schutzabdeckung 1 in Form einer Ecklösung zu entnehmen. Diese setzt sich aus winklig zueinander angeordneten Schutzabdeckungsteilen 1a zusammen, welche in einem Eckbereich 18 miteinander verbunden sind. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde hier bei den Schutzabdeckungsteilen 1a auf die Darstellung der die Verbindungsschenkel 11 verbindenden Federelemente 15 verzichtet. Durch die Anordnung der Verbindungsschenkel 11 sind diese im Eckbereich 18 über Koppelplatten 19 miteinander verbunden. Dies ist insbesondere deswegen möglich, weil die steiferen Abschirmschenkel 10 keine oder zumindest keine nennenswerte Verformung über die Längenverschieblichkeit z1 der Schutzabdeckung 1 hinweg benötigen. Hierdurch entsteht eine tragfähige Struktur, welche sich insbesondere aus den über die Koppelplatten 19 verbundenen steiferen Bereiche der Abdeckelemente 7, 8 zusammensetzen.
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7 verdeutlicht nochmals die Anordnung der Koppelplatten 19 an den Verbindungsschenkeln 11 der Abdeckelemente 7, 8 in einer gegenüber der Darstellung von 6 veränderten Perspektive.
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8 ist eine alternative Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schutzabdeckung 1 im gestreckten Zustand B1 zu entnehmen. Wie zu erkennen, unterscheidet sich vorliegend die Ausgestaltung der Tragelemente 9 von der vorherigen insbesondere dadurch, dass diese keinen abgewinkelten freien Endabschnitt 12 besitzen. Weiterhin erstrecken sich deren Abschirmschenkel 10 gegenüber der vorherigen Ausführung richtungsverkehrt, so dass diese nun im Wesentlichen entgegen der Hochrichtung z verlaufen. Einen noch deutlicheren Unterschied macht die Ausgestaltung der an den freien Endabschnitten der Abschirmschenkel 10 angeordneten Streifschenkel 13. Diese sind nunmehr deutlich kürzer ausgestaltet, wobei sie vielmehr an die abgewinkelten Endabschnitte der Streifschenkel 13 aus den 2 und 3 erinnern. Zudem verfügen die Streifschenkel 13 über eine Klemmkontur 20, mit welcher sie einen Teilbereich der freien Endabschnitte 12 der Abschirmschenkel 10 umgreifen.
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9 verdeutlich die Ausgestaltung der einzelnen Klemmkontur 20 an einem der Streifschenkel 13. Hierfür weist dieser einen abgewinkelten Endbereich 21 auf, welcher durch eine im Querschnitt L-förmige Klemmleiste 22 ergänzt ist. Die Klemmleiste 22 ist hierzu an einem Übergangsbereich 23 zwischen dem angewinkelten Endbereich 21 und dem restlichen Streifschenkel 13 angesetzt. Die Verbindung von Streifschenkel 13 und Klemmleiste 22 kann beispielsweise stoffschlüssig ausgeführt sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011113564 A1 [0005]
- DE 102011114177 A1 [0008]
- EP 1597511 [0010]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- DIN EN 13218 [0003]
- DIN EN 13128 [0003]
- DIN EN 12415 [0003]
- DIN EN 12417 [0003]
