DE102017109519B4

DE102017109519B4 - Schutzabdeckung für eine Werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE102017109519B4
Application number: DE102017109519.5A
Authority: DE
Inventors: Lars Neugebauer; Matthias Brand
Original assignee: Starrag GmbH
Current assignee: Starrag GmbH
Priority date: 2016-05-25
Filing date: 2017-05-04
Publication date: 2019-06-27
Anticipated expiration: 2037-05-05
Also published as: DE102017109519A1

Abstract

Schutzabdeckung für eine Werkzeugmaschine, insbesondere zum Schutz einer oder mehrerer Führungsbahnen (3) eines Bearbeitungszentrums, wobei die Werkzeugmaschine einen entlang der Führungsbahn/en (3) zwischen einer ersten Endposition und einer zweiten Endposition verfahrbaren Schlitten (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzabdeckung (1) in Form eines senkrecht stehenden mit dem Schlitten (2) an einer Stirnseite (2a) des Schlittens (2) fest verbundenen flexiblen Bandmaterials (1.1) ausgebildet ist, wobei die senkrecht stehende Schutzabdeckung (1) den Spanraum der Werkzeugmaschine seitlich zwischen den Führungsbahnen (3) in Richtung einer Z-Achse begrenzt und sich zumindest entlang des Verfahrweges des Schlittens (2) erstreckt und mit dem Schlitten (2) verfahrbar ist derart, dass die Führungsbahn/en (3) während eines Bearbeitungsprozesses vor Spänen geschützt sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schutzabdeckung für eine Werkzeugmaschine, vorzugsweise ein Bearbeitungszentrum und findet insbesondere für die Abdeckung von Führungsbahnen an Werkzeugmaschinen Anwendung.
Schutzabdeckungen werden an Maschinen aller Art für vielfältige Aufgaben verwendet. Als Schutzabdeckungen können Faltenbälge in unterschiedlichsten Ausführungen, Schürzen, Rollosysteme, Spiralfedern oder Teleskopabdeckungen aus Stahl eingesetzt werden. Aufgabe der Schutzabdeckungen ist der Schutz der Führungsbahnen vor Verschmutzungen, sowie der Schutz des Bedieners vor dem versehentlichen Hineinfassen in die Maschine. Das verwendete Material für die Schutzabdeckungen wird dabei auf Verwendungszweck und die Umgebungsbedingungen abgestimmt.
Aus der Druckschrift DE 10 2004 030 770 B3 ist eine Abdeckung für eine Werkzeugmaschine bekannt. Die Abdeckung umfasst ein Abdeckband, das mit seinen Enden an der Werkzeugmaschine befestigt ist. Es erstreckt sich in Verfahrrichtung beidseits des Schlittens und wird im Schlittenbereich an diesem vorbeigeführt. Dies erfordert das mehrfache Umlenken des Abdeckbandes mittels verwendeter Umlenkrollen, was in Abhängigkeit des Biegeradius des Abdeckbandes einen erheblichen Platzbedarf bedeutet.
In der Druckschrift DE 2020109 A wird eine Abdeckung für eine Werkzeugmaschine beschrieben, die aus einer Reihe von teleskopartig ineinander schiebbaren Abdeckelementen beschrieben, die den abzudeckenden Teil der Werkzeugmaschine umgreifen. Die einzelnen Elemente sind dabei aus Kunststoff gefertigt, was eine erhöhte Anfälligkeit gegen Späne, Wärme und Kühlschmierstoff bewirkt.
Die Druckschrift US 1,895,122 A offenbart eine Schleifmaschine mit über drei Verfahrbahnen angeordneten Gurten. Die Gurte sind waagrecht angeordnet und etwas breiter als die Verfahrbahnen der Schleifmaschine ausgebildet. Nachteilig bei dieser Anordnung ist, dass Staub und Späne seitlich in die Führungsbahnen eindringen können. Die Gurte dienen lediglich als Abdeckung, nicht jedoch als Schutz vor eindringendem Schmutz und dergleichen.
In der Druckschrift US 2,418,639 A ist eine weitere Schutzabdeckung für eine Maschine zur Holzbearbeitung dargestellt. Die Werkzeugaufnahme ist verfahrbar angeordnet, wobei die Verfahrbahn mittels einer waagrechten Abdeckung geschützt ist. Die Abdeckung ist nur als grober Schutz vor Spänen nutzbar.
Weitere Abdeckungen sind in den Druckschriften G 82 34 393.4, CH 657084 A5 und DE 743 259 A beschrieben. Die hier beschriebenen Abdeckungen bieten jedoch keinen ausreichenden Schutz und Flexibilität für die Abdeckung von Führungsbahnen in einer Werkzeugmaschine, insbesondere einem Bearbeitungszentrum.
Während bei Schleifmaschinen sehr kleine Partikel entstehen, die durch das Kühlmittel auch über waagerechte Abdeckungen weggespült werden können, sind Späne in einem Bearbeitungszentrum nicht allein durch Spülung zu entfernen und müssen möglichst freien Durchgang nach unten haben. Für Bearbeitungszentren sind größere abgedeckte waagerechte Flächen nachteilig, um Späne aus dem Arbeitsraum zu entfernen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schutzabdeckung für eine Werkzeugmaschine zu entwickeln, welche einen einfachen konstruktiven Aufbau aufweist und zuverlässig die Führungsbahnen vor Spänen und anderweitigem Schmutz schützt. Weiterhin sollen das Maschinenbett sowie das Messsystem der Werkzeugmaschine geschützt werden.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des ersten Patentanspruchs gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung betrifft eine Schutzabdeckung für eine Werkzeugmaschine, insbesondere zum Schutz von Führungsbahnen eines Bearbeitungszentrums, wobei die Werkzeugmaschine einen entlang der Führungsbahnen zwischen einer ersten Endposition und einer zweiten Endposition verfahrbaren Schlitten aufweist. Erfindungsgemäß ist die Schutzabdeckung in Form eines senkrecht stehenden mit dem Schlitten an einer Stirnseite des Schlittens fest verbundenen flexiblen Bandmaterials ausgebildet wobei die senkrecht stehende Schutzabdeckung den Spanraum der Werkzeugmaschine seitlich zwischen den Führungsbahnen in Richtung der Z-Achse begrenzt und erstreckt sich zumindest entlang des Verfahrweges des Schlittens. Das Bandmaterial ist mit dem Schlitten verfahrbar derart, dass die Führungsbahn/en während eines Bearbeitungsprozesses vor Spänen geschützt sind. Das verwendete Bandmaterial besitzt vorzugsweise eine Dicke von weniger als 0,6mm und bietet den Vorteil, der geringeren zu beschleunigenden Masse, als beispielsweise bei Stahl-Teleskopabdeckungen. Dies ermöglicht hohe Verfahrgeschwindigkeiten. Auch der Platzbedarf ist deutlich geringer als bei anderweitigen, beispielsweise Festblechlösungen.
Ein weiterer Schutz der Führungsbahnen und zur Vermeidung von Spänen, welche von Oben hinter die senkrecht stehenden Schutzabdeckungen fallen können, ist eine horizontal über den Schutzabdeckungen angeordnete starre Abdeckung vorgesehen, gegen das vertikale Eindringen von Spänen wirkt. Mit dieser Abdeckung ist ein einfaches Abführen der Späne und des Kühlmittels möglich.
Das Bandmaterial ist mittels mindestens einer ersten Umlenkrolle in der ersten Endposition des Verfahrweges des Schlittens umlenkbar, wobei in einer vorteilhaften Ausgestaltung mittels einer zweiten Umlenkrolle in der zweiten Endposition des Verfahrweges des Schlittens das Bandmaterial ebenfalls umlenkbar ist.
Die Umlenkrollen haben dabei einen festen Abstand zueinander und sind unabhängig der Position des Schlittens an der Werkzeugmaschine positioniert und montiert.
Die Schutzabdeckung erstreckt sich vorzugsweise entlang des Maschinenbettes in Z-Richtung.
Um die Verfahrbarkeit mit dem Schlitten zu gewährleisten, ist das Bandmaterial mit seinem ersten Ende an einer ersten Seite des Schlittens direkt montiert. An seinem zweiten Ende ist das Bandmaterial direkt oder indirekt an einer gegenüberliegenden zweiten Seite des Schlittens montiert. Dabei besteht die Möglichkeit, dass das Bandmaterial mit seinem zweiten Ende über ein Verbindungselement, vorzugsweise ein Seil oder zwei parallel verlaufende Seile, mit dem zweiten Ende des Schlittens verbunden ist. Auch Ketten oder dergleichen sind denkbar.
Vorteilhafter Weise ist das Bandmaterial mittels einer zwischen Bandmaterial und/oder Verbindungselement und Schlitten montiertem Spannelement wie eine Feder, Spannrolle oder dergleichen unter Vorspannung bringbar. Das Spannelement verhindert somit ein Abheben der Abdeckung während der Beschleunigung des Schlittens. Das ermöglicht eine sichere Abdeckung.
Das Bandmaterial ist vorzugsweise in Form eines Federbandstahls ausgebildet. Die geschlossene Oberfläche bietet dadurch optimalen Späneschutz und ist gut abstreifbar.
Das Bandmaterial ist an der jeweiligen Umlenkrolle um 180° umlenkbar, wobei bei Verwendung des Verbindungselements dieses über eine Umlenkrolle mit geringerem Durchmesser umlenkbar ist.
Vorteilhaft bei der erfindungsgemäßen Abdeckung ist der erschütterungsarme, sowie stoßfreie Lauf.
Des Weiteren lassen sich höhere Blechstärken und damit höhere Lebensdauern aufgrund des größeren Biegeradius als bei Rollolösungen umsetzen.
Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:

1 zeigt die erfindungsgemäße Schutzabdeckung an einem Schlitten in einem Maschinenbett,
2 zeigt eine schematische Darstellung der Schutzabdeckung im Maschinenbett
3 die schematische Seitenansicht der Schutzabdeckung,
4 die schematische Draufsicht der Schutzabdeckung,
5 eine schematische Draufsicht von zwei an einem Schlitten montierten Schutzabdeckungen.

In 1 und 2 ist die erfindungsgemäße Schutzabdeckung 1 in einer an einem Schlitten 2 einer Werkzeugmaschine montierten Ausführung dargestellt. Die Schutzabdeckung 1 dient der seitlichen Abdeckung der Führungsbahnen 3 zur Vermeidung von seitlich eindringenden Spänen und Kühlschmierstoffen in die Führungsbahnen 3 und erstreckt sich parallel zu diesen, wobei die Späne im Maschinenbett 4 und dafür vorgesehenen Einrichtungen wie beispielsweise einem Späneförderer bleiben. Der Schlitten 2 ist entlang einer z-Achse in eine erste und zweite Endposition verfahrbar und weist an seinen parallel zu den Führungsbahnen 3 befindlichen Seiten eine erste und zweite erfindungsgemäße Schutzabdeckung 1 auf, welche ebenfalls in Richtung der z-Achse verfahrbar ist, wobei der Aufbau der jeweiligen Schutzabdeckungen identisch ausgeführt ist.
Gemäß 1, bis 4 besteht die Schutzabdeckung 1 aus einem senkrecht stehenden Bandmaterial 1.1, vorzugsweise Federbandstahl, welches an einem ersten Ende 1.1a mit einer ersten in Verfahrrichtung weisenden Seite 2a, einer Stirnseite, des Schlittens 2 verbunden ist.
Im Bereich der ersten Endposition des Schlittens 2 ist eine erste Umlenkrolle 1.2 an dem Maschinenbett 4 montiert, mittels derer der Federbandstahl 1.1 um 180° umgelenkt und um die Führungsbahn 3 herum gelenkt wird.
Das Bandmaterial 1.1 ist an seinem zweiten Ende 1.1b mit einem Verbindungselement 1.3 in Form eines Seils verbunden, welches mittels einer zweiten Umlenkrolle 1.4 erneut um 180° umlenkbar ist und an der zu der in Verfahrrichtung weisenden Seite 2a gegenüberliegenden Seite 2b montierbar ist.
Zwischen dem Seil 1.3 und der zweiten Seite des Schlittens 2b ist eine Spannelement 1.5 vorgesehen, welche das Bandmaterial 1.1 unter Vorspannung hält. Dies verhindert ein Abheben der Schutzabdeckung bei Beschleunigung des Schlittens 2. Gemäß 1 ist eine an der z-Achse gespiegelte Schutzabdeckung über der zweiten Führungsbahn 3 verbaut.
In 2 ist eine für die Darstellung aufgeschnittenen Ansicht eine waagrecht über der Schutzabdeckung 1 angeordnete zweite Schutzabdeckung 5 dargestellt. Diese Schutzabdeckung 5 ist in Form einer festen Abdeckung ausgebildet, wodurch das Abführen von Spänen und Kühlmittel erleichtert wird. Die senkrecht stehende Schutzabdeckung 1 und die darüber waagrecht angeordnete Schutzabdeckung 5 bilden gemeinsam den Schutz der Führungsbahnen 3, sodass keine Verschmutzungen eindringen können. So wird das seitliche Eindringen von Verschmutzungen mittels der Schutzabdeckung 1 und das Eindringen von oben durch die Schutzabdeckung 5 unterbunden.
Es kann auch nur ein Teilbereich des Verfahrweges des Schlittens 2 mit der Schutzabdeckung 1 versehen sein. Gemäß 2 ist die sich links des Schlittens 2 erstreckende senkrechte Fläche als starre feste Abdeckung 1.6 ausgebildet.
Gemäß 3 und 4 ist die Schutzabdeckung 1 an der ersten und zweiten Seite 2a, 2b des Schlittens befestigt und folgt so der jeweiligen Bewegung des Schlittens 2. Das über das Spannelement 1.5 vorgespannte Bandmaterial 1.1 folgt dem Schlitten in die erste und zweite Endposition.
4 zeigt schematisch einen entlang einer z-Achse verfahrbaren Schlitten 2 mit einer ersten und zweiten Schutzabdeckung. Das Bandmaterial 1.1 ist an der in Verfahrrichtung weisenden ersten Seite 2a und der gegenüberliegenden Seite 2b montiert und wird mittels zweier Umlenkrollen 1.2, 1.4 parallel zum Verfahrweg des Schlittens 2 geführt. Es wird auf ein Spannelement am Bandmaterial 1.1 verzichtet, es wäre jedoch eine Vorspannung über eine verstellbare Umlenkrolle möglich.
Bezugszeichenliste

1: Schutzabdeckung
1.1: Bandmaterial
1.1 a: erstes Ende
1.1b: zweites Ende
1.2: Erste Umlenkrolle
1.3: Verbindungselement/Seil
1.4: Zweite Umlenkrolle
1.5: Spannelement
1.6: Starre Abdeckung
2: Schlitten
2a: erste Seite des Schlittens
2b: zweite Seite des Schlittens
3: Führungsbahn
4: Maschinenbett
5: Zweite Schutzabdeckung

Claims

Schutzabdeckung für eine Werkzeugmaschine, insbesondere zum Schutz einer oder mehrerer Führungsbahnen (3) eines Bearbeitungszentrums, wobei die Werkzeugmaschine einen entlang der Führungsbahn/en (3) zwischen einer ersten Endposition und einer zweiten Endposition verfahrbaren Schlitten (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzabdeckung (1) in Form eines senkrecht stehenden mit dem Schlitten (2) an einer Stirnseite (2a) des Schlittens (2) fest verbundenen flexiblen Bandmaterials (1.1) ausgebildet ist, wobei die senkrecht stehende Schutzabdeckung (1) den Spanraum der Werkzeugmaschine seitlich zwischen den Führungsbahnen (3) in Richtung einer Z-Achse begrenzt und sich zumindest entlang des Verfahrweges des Schlittens (2) erstreckt und mit dem Schlitten (2) verfahrbar ist derart, dass die Führungsbahn/en (3) während eines Bearbeitungsprozesses vor Spänen geschützt sind.
Schutzabdeckung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsbahnen (3) und die senkrecht stehenden Schutzabdeckungen (1) mittels horizontal über den Schutzabdeckungen (1) angeordneter starrer Abdeckungen gegen das vertikale Eindringen von Spänen geschützt sind.
Schutzabdeckung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bandmaterial (1.1) mittels mindestens einer ersten senkrecht stehenden Umlenkrolle (1.2) in der ersten Endposition des Verfahrweges des Schlittens (2) umlenkbar ist.
Schutzabdeckung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Bandmaterial (1.1) mittels einer zweiten senkrecht stehenden Umlenkrolle (1.4) in der zweiten Endposition des Verfahrweges des Schlittens (2) umlenkbar ist.
Schutzabdeckung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkrollen (1.2, 1.4) einen festen Abstand zueinander aufweisen und unabhängig der Position des Schlittens (2) am Maschinengestell positioniert sind.
Schutzabdeckung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Bandmaterial (1.1) mit seinem ersten Ende (1.1a) an einer ersten Seite des Schlittens (2a) direkt montierbar ist und an seinem zweiten Ende (1.1b) direkt oder indirekt an einer gegenüberliegenden zweiten Seite (2b) des Schlittens (2) montierbar ist.
Schutzabdeckung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Ende (1.1b) des Bandmaterials (1.1) mittels eines Verbindungselements (1.3) in Form mindestens eines Seils oder einer Kette oder dergleichen mit dem zweiten Ende (2b) des Schlittens (2) verbunden ist.
Schutzabdeckung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Bandmaterial (1.1) mittels einer zwischen Bandmaterial (1.1) und/oder Verbindungselement (1.3) und Schlitten (2) montiertem Spannelement (1.5) unter Vorspannung bringbar ist.
Schutzabdeckung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Bandmaterial (1.1) an der jeweiligen Umlenkrolle (1.2, 1.4) um 180° umlenkbar ist.
Schutzabdeckung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (1.3) über eine Umlenkrolle (1.4) mit geringerem Durchmesser umlenkbar ist.