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Die Erfindung betrifft eine Lamellenabdeckung insbesondere für eine Gleit- oder Führungsbahn gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Einzelne Wände bzw. Abdeckebenen derartiger Lamellenabdeckungen werden z.B. zwischen einem spanabhebenden Werkzeug und einer schmutzempfindlichen Gleit- oder Führungsbahn für dieses Werkzeug positioniert. Die Abdeckebenen sind in der Lage ihre Größe, also die durch sie abgedeckte Fläche in Abhängigkeit der Bewegung des Werkzeugs zu verändern. Dazu ist die Abdeckebene aus mehreren streifenförmigen Lamellen zusammengesetzt, die sich bei maximaler Größe der Abdeckebene minimal und bei minimaler Größe der Abdeckebene maximal überdecken.
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In den Druckschriften
DE 20 2014 100 208 U1 und
DE 10 2006 043 938 B3 sind Lamellenabdeckungen mit jeweils zwei aus Lamellen zusammengesetzten Wänden offenbart. Beide Druckschriften befassen sich mit einer lösbaren Verbindungstechnik jeweils zweier zueinander im rechten Winkel angestellter Lamellen und damit der beiden Abdeckebenen.
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Nachteilig an derartigen Lamellenabdeckungen ist der vorrichtungstechnische und montagetechnische Aufwand, der sich durch die Verbindungstechnik der Abdeckebenen ergibt.
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In der Druckschrift
DE 39 23 647 A1 ist ein Abdeckkasten gezeigt, der aus mehreren ineinander geschobenen Kästen gebildet ist. Jeder Kasten ist aus einem Blechzuschnitt hergestellt, so dass seine drei Wände einteilig gebildet sind. Um die Kästen teleskopartig ineinander schieben zu können, sind sie unterschiedlich groß.
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Dem gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Lamellenabdeckung mit zumindest drei Wänden zu schaffen, deren vorrichtungstechnischer und montagetechnischer Aufwand verringert ist.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Lamellenabdeckung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
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Die beanspruchte Lamellenabdeckung dient insbesondere zum Schutz einer Gleit- oder Führungsbahn vor Schmutz, die z.B. Späne eines spanabhebenden Werkzeugs sein können. Dabei wird über die Gleit- oder Führungsbahn entweder das Werkzeug oder das Werkstück verfahren. Die Lamellenabdeckung hat mehrere Lamellen, die eine mittlere erste Abdeckebene und zwei dazu in einem - insbesondere etwa rechten - Winkel angestellte seitliche Abdeckebene bilden. Erfindungsgemäß hat jede Lamelle einen der ersten Abdeckebene zugeordneten ersten Lamellenabschnitt und einen der zweiten Abdeckebene zugeordneten zweiten Lamellenabschnitt und einen der dritten Abdeckebene zugeordneten dritten Lamellenabschnitt. Dabei sind die drei Lamellenabschnitte einstückig gebildet und zueinander abgewinkelt angeordnet. Damit ist der vorrichtungstechnische Aufwand zur Verbindung der drei Abdeckebenen minimiert, und der montagetechnische Aufwand zu Verbindung der drei Abdeckebenen entfällt.
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Bei einer ersten Variante der Erfindung haben zumindest einige der Lamellen gleich gestaltete Lamellenabschnitte. Bei einer zweiten Variante der Erfindung sind zumindest einige Lamellen baugleich. Durch die Gleichteile ist der montagetechnische Aufwand verringert. Vorzugsweise sind alle Lamellen der erfindungsgemäßen Lamellenabdeckung ohne stirnseitige Abschlusslamellen baugleich.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen beschrieben.
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Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung wird von der Lamellenabdeckung ein Raum gebildet oder eingeschlossen, in dem z.B. die Gleit- oder Führungsbahn angeordnet ist. Der Raum erstreckt sich vorzugsweise entlang einer Mittelachse, wobei diese z.B. die Verfahrrichtung oder Bewegungsrichtung der zu schützenden Gleit- oder Führungsbahn ist. Dann kann die erste Abdeckebene eine Oberseite des Raumes bilden, während die zweite und die dritte Abdeckebene an einander gegenüber liegenden Seiten der Mittelachse angeordnet und etwa spiegelsymmetrisch zu einer Symmetrieebene, durch die die Mittelachse verläuft, ausgebildet sind.
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Wenn die Lamellenabschnitte zueinander rechtwinklig angestellt sind, ist ein Querschnitt des Raumes rechteckig. Die stirnseitigen Abschlusslamellen können derartig ausgestaltet sein, dass die Lamellenabdeckung etwa kastenförmig und der Raum etwa quaderförmig ist. Die stirnseitigen Abschlusslamellen können auch eine offene Stirnseite der Lamellenabdeckung bilden, so dass die Lamellenabdeckung tunnelartig ist.
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Wenn die Lamellen über jeweilige elastische Elemente - z.B. Kunststoffverbindungselemente oder Federlaschen - entlang der Mittelachse miteinander verbunden oder gegeneinander gespannt sind, können die Lamellen gegen die Kraft der elastischen Elemente in eine Verfahrrichtung oder Bewegungsrichtung in zunehmende Überdeckung gebracht werden, und in Gegenrichtung durch die Kraft der elastischen Elemente in abnehmende Überdeckung gebracht werden. Wenn die Lamellen gleich Breite haben, und wenn die elastischen Elemente baugleich sind, sind die Überdeckungen der verschiedenen Lamellen untereinander dabei stets vergleichmäßigt.
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Bei einem bevorzugten Anwendungsfall ist an der Oberseite der erfindungsgemäßen Lamellenabdeckung in zumindest einem der ersten Lamellenabschnitte eine Durchgangsausnehmung gebildet. Durch diese kann sich ein Halter erstrecken, der entlang der Gleit- oder Führungsbahn geführt ist, und an dem das Werkzeug oder das Werkstück befestigt ist. Dann unterteilen sich die Lamellen in eine erste und eine zweite Teilmenge von Lamellen, wobei die beiden Teilmengen an einander gegenüber liegenden Seiten der Durchgangsausnehmung angeordnet sind. Wenn sich die Lamellen jeder Teilmenge ausgehend von der Durchgangsausnehmung einander an der dem Raum zugewandten Innenseite oder alternativ an einer Außenseite überlappen, ist die Lamellenabdeckung symmetrisch zu einer weiteren Symmetrieebene, die senkrecht zur Mittelache und durch eine mittlere Position der Durchgangsausnehmung definiert ist.
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Bei einer fertigungstechnisch besonders einfachen Weiterbildung sind die Lamellen aus Blech gefertigt, wobei die zwei oder drei Lamellenabschnitte zueinander abgekantet sind. Als Blechdicke hat sich 0,25 bis 0,5 mm als optimal erwiesen.
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Um das Eindringen von Schmutz - z.B. Spänen - zwischen den Lamellen zu der zu schützenden Gleit- oder Führungsbahn wirkungsvoll zu verhindern, kann an jedem Lamellenabschnitt ein Abstreifer angeordnet sein, dessen Abstreiferkante an der schmutzbeaufschlagten Außenseite des benachbarten Lamellenabschnitts der gleichen Abdeckebene anliegt. Um die Wirkung der Abstreifer zu verbessern, hat der Abstreifer bzw. seine Abstreiferkante vorzugsweise eine Vorspannung nach innen in Richtung zur Außenseite des benachbarten Lamellenabschnitts.
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Vorrichtungstechnisch und fertigungstechnisch besonders einfach ist es, wenn auch die Abstreifer einstückig am jeweiligen Lamellenabschnitt durch abkanten gebildet sind. Damit weist jeder Lamellenabschnitt einen flächigen Hauptabschnitt und den abgekanteten Abstreifer auf, wobei sich zwischen dem Hauptabschnitt und dem Abstreifer ein Winkel von 90 bis 180 Grad als optimal erwiesen hat.
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Wenn diese Hauptabschnitte zueinander parallel und dabei parallel zur Mittelachse angeordnet sind, ergibt sich gemäß dem Stand der Technik eine zunehmende oder abnehmende Größe der Lamellen. Damit sind die Lamellen unterschiedlich groß, und die Abdeckebenen sind stufenartig. Bevorzugt wird es hingegen, wenn die Hauptabschnitte zueinander parallel und dabei etwas zur Mittelachse angestellt sind. Dann können die Lamellenabschnitte der Lamellen gemäß der Erfindung gleich gestaltet sein. Dann ist die Lamellenabdeckung quaderförmig, also über ihre Länge mit gleichbleibendem Querschnitt herstellbar. Die stirnseitigen Abschlusslamellen können von den genannten Lamellen mit gleich gestalteten Lamellenabschnitten abweichen.
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An den ersten Lamellenabschnitten kann ein jeweiliger Haltesteg befestigt sein, an dem zumindest eines der elastischen Elemente befestigt oder einstückig gebildet ist. Vorzugsweise erstrecken sich die Haltestege entlang der flächigen Hauptabschnitte.
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Vorrichtungstechnisch und fertigungstechnisch besonders einfach ist es, wenn auch die Haltestege einstückig am jeweiligen ersten Lamellenabschnitt durch abkanten gebildet sind.
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Vorrichtungstechnisch und fertigungstechnisch besonders einfach ist es, wenn die elastischen Elemente von Federlaschen gebildet sind, die aus den Haltestegen gestanzt und danach ausgebogen sind.
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Zur gleichmäßigen Kraftbeaufschlagung der Lamellen durch die Federlaschen wird es bevorzugt, wenn aus jedem Haltesteg vier Federlaschen ausgestanzt und ausgebogen sind, und diese symmetrisch zu der durch die Mittelachse verlaufenden Symmetrieebene angeordnet sind. Damit wird ein Verkanten der Lamellen bei ihrer Bewegung verhindert. Dazu können zwei innere Federlaschen in die Bewegungsrichtung oder Verfahrrichtung entlang der Mittelachse ausgebogen sein, während zwei äußere Federlaschen in die Gegenrichtung entlang der Mittelachse ausgebogen sind. So können die Federlaschen jedes Paares mit zwei Federlaschen einer benachbarten Lamelle in Anlage gebracht werden und zusammenwirken.
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Besonders bevorzugt wird es, wenn die aus drei Lamellenabschnitten gebildeten Lamellen einschließlich ihrer Abstreifer, Haltestege und Federlaschen spiegelsymmetrisch zur durch die Mittelachse verlaufenden Symmetrieebene ausgestaltet sind.
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Wenn die elastischen Elemente Kunststoffverbindungselemente sind, können diese auf Zug und auf Druck jeweils mit einer Gegenkraft wirken. So können die Kunststoffverbindungselemente die Lamellen aus einer ausgezogenen Position der Lamellenabdeckung in eine mittlere Position zurückziehen und aus einer eingeschobenen Position der Lamellenabdeckung in die mittlere Position zurückdrücken.
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Zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Lamellenabdeckung sind in den Zeichnungen dargestellt. Anhand der Figuren dieser Zeichnungen wird die Erfindung nun näher erläutert. Es zeigen
- 1 in einer perspektivischen Außenansicht eine Anordnung aus zwei erfindungsgemäßen Lamellenabdeckungen mit einer Führungsbahn gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
- 2 in einer Ansicht eine Lamelle der Lamellenabdeckung aus 1 in einem frühen Zwischenzustand ihrer Fertigung,
- 3 in einer Ansicht die Lamelle aus 2 in einem späteren Zwischenzustand ihrer Fertigung,
- 4 in einer weiteren Ansicht die Lamelle aus 3,
- 5 in einer Innenansicht die Lamellenabdeckung aus 1,
- 6 in einer Außenansicht die Lamellenabdeckung aus den 1 und 5,
- 7 in einer perspektivischen Innenansicht die Lamellenabdeckung aus den 1 und 5,
- 8 in einer Innenansicht eine Lamellenabdeckung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, und
- 9 in einer perspektivischen Innenansicht die Lamellenabdeckung aus 8.
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1 zeigt eine Anordnung aus zwei erfindungsgemäßen Lamellenabdeckungen 1 in einer perspektivischen Ansicht. Die beiden Lamellenabdeckungen 1 überdecken jeweils einen Teil einer Führungsbahn 2 eines darauf geradlinig verfahrbaren Schlittens 4. Genauer gesagt ist der Schlitten 4 entlang einer Verfahrrichtung z ausgehend von der in 1 gezeigten Endposition und (danach) in Gegenrichtung verfahrbar. In der gezeigten Endposition ist die (in 1) linke Lamellenabdeckung 1 in ihrer Größe minimiert, während die (in 1) rechte Lamellenabdeckung 1 in ihrer Größe maximiert ist. Insbesondere die maximierte Lamellenabdeckung 1 hat eine Form eines Quaders, an dessen Unterseite eine Mittelachse 5 verläuft.
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Jede Lamellenabdeckung 1 besteht beim gezeigten Ausführungsbeispiel beispielhaft aus fünf Lamellen 6, die von außen betrachtet gleichartig sind, wobei die Lamellen 6 einen oberen mittleren ersten Lamellenabschnitt 8, einen seitlichen zweiten Lamellenabschnitt 10 und einen seitlichen dritten Lamellenabschnitt 12 aufweisen.
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Weiterhin hat jede Lamellenabdeckung 1 eine schlittenseitige Lamelle 14 und eine dieser gegenüber liegende Abschlusslamelle 16, die ortsfest sein kann. Die zur Abschlusslamelle 16 benachbarte Lamelle 6 überdeckt einerseits die Abschlusslamelle 16 und andererseits ihre benachbarte Lamelle 6. Die zur schlittenseitigen Lamelle 14 benachbarte Lamelle 6 überdeckt einerseits die schlittenseitige Lamelle 14 und wird andererseits von ihrer benachbarten Lamelle 6 überdeckt. Die drei mittleren Lamellen 6 der insgesamt fünf Lamellen 6 werden jeweils einerseits von einer benachbarten Lamelle 6 überdeckt und überdecken andererseits eine andere Lamelle 6.
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Die beiden schlittenseitigen Lamellen 14 der beiden Lamellenabdeckungen 1 sind stirnseitig aneinander befestigt und bilden an ihrer Oberseite gemeinsam eine Durchgangsausnehmung 18, durch die sich der Schlitten 4 erstreckt. Genauer gesagt erstreckt sich der Schlitten 4 von der Führungsbahn 2 im Innern der beiden Lamellenabdeckungen 1 durch die Durchgangsausnehmung 18 nach oben.
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2 zeigt eine Lamelle 6 der Lamellenabdeckung 1 aus 1 in einem frühen Zwischenzustand ihrer Fertigung. Die Lamelle 6 besteht aus etwa 0,3mm dickem Stahlblech und wird zunächst in der gezeigten Form ausgestanzt. Es ist zu erkennen, dass an dem ersten Lamellenabschnitt 8 - abgesehen von den beiden Lamellenabschnitten 10, 12 - auch ein Haltesteg 20 ausgestanzt ist, der sich entlang dem ersten Lamellenabschnitt 8 erstreckt und etwas kürzer als dieser ist. Aus dem Haltesteg 20 werden ein äußeres und ein inneres Paar von Federlaschen 22 mit etwa U-förmigem Rand herausgestanzt. Dabei erstrecken sich die beiden Federlaschen 22 des inneren Paares nach innen, während sich die beiden Laschen 22 des äußeren Paares nach außen erstrecken.
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In einem nächsten Schritt wird das Stahlblech der Lamelle 6 entlang der gestrichelten Linien abgekantet, um so u.a. die beiden seitlichen Lamellenabschnitte 10, 12 in einem Winkel von 90° zum ersten Lamellenabschnitt 8 anzustellen. Dabei weisen die beiden Kanten 24 zwischen den Lamellenabschnitten 8, 10, 12 einen Winkel α zu einer Kante 26 auf, die zwischen dem ersten Lamellenabschnitt 8 und dem Haltesteg 20 gebildet wird. Dieser Winkel α ist etwas größer als 90°, z.B. 92°. Dadurch ergibt sich, dass flächige Hauptabschnitte der Lamellenabschnitte 8, 10, 12 jeweils zur Mittelachse 5 bzw. zur Verfahrrichtung z etwas angestellt sind (vgl. 1 und 4). Damit können die Lamellenabschnitte 8, 10, 12 insbesondere der mittleren Lamellen 6 einander überdecken, wobei trotzdem die Form einer quader- bzw. kastenförmigen Lamellenabdeckung 6 realisiert ist (vgl. 1).
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Weiterhin sind in 2 gestrichelte Linien für zukünftige stumpfe Kanten 27 gezeigt, die parallel zur Kante 26 ausgerichtet sind. Dadurch werden Abstreifer 28 an den Lamellenabschnitten 8, 10, 12 gebildet. An den Abstreifern 28 sind Abstreiferkanten 30 gebildet, über die jeder Lamellenabschnitt 8, 10, 12 an dem schlittenseitig benachbarten zugeordneten Lamellenabschnitt 8, 10, 12 außenseitig und dichtend aufliegt.
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3 und 4 zeigen die Lamelle 6 aus 2 in einem darauf folgenden Zwischenzustand ihrer Fertigung mit den verschiedenen Kanten 24, 26, 27 entlang der gestrichelten Linien der 2.
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5 zeigt die erfindungsgemäße Lamellenabdeckung 1 aus 1 in einer Innenansicht. In einem Arbeitsschritt, der auf den in den 3 und 4 gezeigten Zustand der Lamellen 6 folgt, werden die beiden Federlaschen 22 des inneren Paares S-förmig in eine gemeinsame Richtung entlang der Mittelachse 5 gebogen, während die beiden äußeren Federlaschen 22 des gleichen Haltestegs 20 in Gegenrichtung ebenfalls S-förmig gebogen werden. Daraufhin werden die freien Endabschnitte zweier Federlaschen 22 von unterschiedlichen Lamellen 6 aneinander befestigt. Damit ergibt sich zwischen allen Lamellen 6 beidseitig der Mittelachse 5 und symmetrisch dazu eine Kaskade von elastischen Elementen, die die Lamellen 6 gegen die Verfahrrichtung z in Richtung eines Zustandes minimaler gegenseitiger Überdeckung mit einer Federkraft beaufschlagt.
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6 zeigt eine stirnseitige Ansicht der Lamellenabdeckung 1 aus den 1 und 5 entgegen der Verfahrrichtung z und dabei insbesondere die Abschlusslamelle 16, die eine Stirnwand 32 aufweist, mit der die Lamellenabdeckung 1 an einem ruhenden Bauteil (in 1 rechts) abstützbar ist. Dabei ist die Abschlusslamelle 16 über einen Befestigungssteg 34 an dem ruhenden Bauteil befestigbar.
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7 zeigt in einer perspektivischen Ansicht von unten den Innenraum der Lamellenabdeckung 1. Dabei ist zu erkennen, dass die Stirnwand 32 der Abschlusslamelle 16 den Befestigungssteg 34 aufweist, der ebenfalls durch Abkantung gebildet ist. An der Innenseite der Stirnwand 32 sind zwei Federlaschen 22 befestigt, die sich gegen die Verfahrrichtung z erstrecken und deren Endabschnitte mit den zugeordneten Endabschnitten der beiden Federlaschen 22 des benachbarten Haltestegs 20 verbunden sind. Dieser benachbarte Haltesteg 20 kann an der übernächsten Lamelle 6 ausgebildet sein.
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8 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lamellenabdeckung 1 in einer Innenansicht, während 9 das zweite Ausführungsbeispiel in einer perspektivischen Ansicht von unten zeigt. Dabei ist der wesentliche Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel (vgl. 5 und 7) darin zu sehen, dass die elastischen Elemente zwischen den Lamellen bzw. zischen einer Lamelle 6 und der Stirnwand 32 nicht von Paaren von Federlaschen sondern von Kunststoffverbindungselementen 122 gebildet sind. Dabei sind jeweils zwei Kunststoffverbindungselemente 122 zwischen den beiden Haltestegen 20 zweier benachbarter Lamellen 6 bzw. zwischen dem Haltesteg 20 und der Stirnwand 32 befestigt.
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Die Kunststoffverbindungselemente 122 sind jeweils spiegelsymmetrisch ausgebildet und werden einstückig aus einem Kunststoff hergestellt. Jedes Kunststoffverbindungselement 122 hat zwei V-förmig zueinander angestellte Schenkel 138 und einen Verbindungsabschnitt 140, über den die Schenkel 138 miteinander verbunden sind. Der Verbindungsabschnitt 140 ist bogenförmig ausgebildet, wobei er mit seiner konvexen Außenseite weg von den Schenkeln 138 weist.
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Die Schenkel 138 sind an ihren vom Verbindungsabschnitt 140 weg weisenden Endabschnitten miteinander verbunden. Hierzu sind die Endabschnitte zum jeweiligen Schenkel 138 angewinkelt, womit sie sich etwa parallel zu den Haltestegen 20 in Richtung weg vom Verbindungsabschnitt 140 erstrecken. Die Endabschnitte liegen aneinander an und weisen zwei Durchgangsbohrungen auf, wodurch jeweils eine Niete zum Vernieten der beiden Endabschnitte durchgeführt ist.
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An jedem Schenkel 138 ist im Übergang zum Verbindungsabschnitt 140 ein Befestigungsabschnitt Be-142 angeordnet und derart zum jeweiligen Schenkel 138 angewinkelt, dass er sich im Wesentlichen parallel zum jeweiligen Haltesteg 20 erstreckt, an dem er befestigt ist. Die Befestigungsabschnitte 142 sind über innere Beilagplättchen verstärkt. Zur Befestigung des Kunststoffverbindungselements 122 an den beiden Haltestegen 20 bzw. an dem Haltesteg 20 und der Stirnwand 32 sind jeweils an den Befestigungsabschnitten 142 und ihren Beilagplättchen zwei Durchgangsbohrungen ausgebildet, über die das Kunststoffverbindungselement 122 verschraubt oder vernietet ist. Dabei liegt ein Schraub- oder Nietkopf auf den Beilagplättchen an.
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In den 8 und 9 ist die Lamellenabdeckung 1 auseinandergezogen, so dass die Kunststoffverbindungselemente 122 aus einer mittleren Position heraus verlängert oder gespreizt sind. Dabei wirkt eine Kraft an jedem Kunststoffverbindungselement 122 in Richtung eines Zusammenziehens der Lamellenabdeckung 1. Wenn die Lamellenabdeckung 1 hingegen über die mittlere Position der Kunststoffverbindungselemente 122 zusammengeschoben wird (vgl. 1 links), wirkt eine Kraft an jedem Kunststoffverbindungselement 122 in Richtung eines Auseinanderschiebens der Lamellenabdeckung 1.
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Die 6 und 7 und 9 zeigen weiterhin beidseitig an den Haltelaschen 20 befestigte Gleiter 36, mit denen jede Lamelle 6 an der Führungsbahn 2 (vgl. 1) abstützbar ist.
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Offenbart ist eine kastenartige Lamellenabdeckung mit drei Wänden, die jeweils aus Lamellenabschnitten zusammengesetzt sind. Dabei sind die Lammellenabschnitte der verschiedenen Abdeckebenen aus abgewinkelten einstückigen Lamellen gebildet. Die Lamellen sind vorzugsweise aus Blech gefertigt, und die Lamellenabschnitte sind durch Abkanten gebildet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lamellenabdeckung
- 2
- Führungsbahn
- 4
- Schlitten
- 5
- Mittelachse
- 6
- Lamelle
- 8
- erster Lamellenabschnitt
- 10
- zweiter Lamellenabschnitt
- 12
- dritter Lamellenabschnitt
- 14
- schlittenseitige Lamelle
- 16
- Abschlusslamelle
- 18
- Durchgangsausnehmung
- 20
- Haltesteg
- 22
- Federlasche
- 24
- Kante
- 26
- Kante
- 27
- Kante
- 28
- Abstreifer
- 30
- Abstreiferkante
- 32
- Stirnwand
- 34
- Befestigungssteg
- 36
- Gleiter
- 122
- Kunststoffverbindungselement
- 138
- Schenkel
- 140
- Verbindungsabschnitt
- 142
- Befestigungsabschnitt
- z
- Verfahrrichtung
- α
- Winkel (größer als 90 Grad)
