DE102017121329A1

DE102017121329A1 - Standzeiterhöhung von Arbeitsraumverkleidungen von Werkzeugmaschinen mit Emaillebeschichtung

Info

Publication number: DE102017121329A1
Application number: DE102017121329.5A
Authority: DE
Inventors: Michael Diebel; Roland Müller
Original assignee: Kabelschlepp GmbH
Current assignee: Tsubaki Kabelschlepp GmbH
Priority date: 2017-09-14
Filing date: 2017-09-14
Publication date: 2019-03-14

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Abdeckeinheit für einen Arbeitsbereich einer Werkzeugmaschine, umfassend wenigstens ein Abdeckelement (2.1-2.4), wobei das wenigstens eine Abdeckelement (2.1-2.4) eine Oberwand (3.1-3.4) aufweist, wobei wenigstens ein Bereich einer Oberwand (3.2-3.4) des wenigstens eines Abdeckelementes (2.1-2.4) eine Beschichtung (7) mit einer Mohs-Härte von wenigstens 4 aufweist.

Description

Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich auf eine Abdeckeinheit für einen Arbeitsbereich einer Werkzeugmaschine.
Zum Schutz von Bauteilen, insbesondere von Bauteilen in einer Werkzeugmaschine, vorzugsweise zum Schutz von einer Führungsbahn, vor Beschädigungen oder Verschmutzungen durch die bei einer Bearbeitung eines Werkstücks anfallenden Späne und Kühl-, Schmiermittel etc. werden Abdeckeinheiten, insbesondere Teleskopabdeckungen verwendet.
Eine Teleskopabdeckung weist teleskopartig ineinander schiebbare Abdeckelemente auf. Jedes Abdeckelement hat eine erste und eine zweite Seitenwand sowie eine mit den Seitenwänden verbundene Überwand. Zum Schutz von im Wesentlichen horizontal verlaufenden Führungsbahnen einer Werkzeugmaschine werden die Teleskopelemente auf einem Führungsrand der Werkzeugmaschine geführt. Bei einer vertikalen Anordnung einer teleskopartig ausgebildeten Abdeckung wird diese seitlich geführt, um einen einwandfreien Lauf zu gewährleisten.
Die Abdeckelemente sind ineinander schiebbar. Sie sind so miteinander verbunden, dass die Abdeckelemente nacheinander oder gleichzeitig teleskopartig auseinandergezogen oder zusammengeschoben werden können.
Es ist bekannt, dass zumindest einige der Abdeckungen sogenannte Abstreifer aufweisen. Diese Abstreifer sind auf einer Unterseite der Oberwand eines nächst größeren Abdeckelements angeordnet, so dass bei einer Relativbewegung zweier benachbarter Abdeckelemente der Abstreifer auf der Oberwand des kleineren Abdeckelements gleitet.
Zusätzlich können Abstreifelemente oder Dichtelemente vorgesehen sein, die mit der ersten Seitenwand und/oder der zweiten Seitenwand einer Teleskopabdeckung zusammenwirken.
Schutzabdeckungen, insbesondere Teleskopabdeckungen werden heute überwiegend aus unbeschichtetem, unbehandelten Stahlblech hergestellt. Kommt das Stahlblech in Berührung mit einem Kühlschmiermittel, so schützt dieses die Oberfläche der Schutzabdeckung bzw. der Elemente der Schutzabdeckung vor Korrosion.
Es ist bekannt, dass Abdeckungen auch mit Lackbeschichtungen versehen werden, diese sind jedoch nicht ausreichend resistent und durch die Beanspruchung im Arbeitsraum der Maschine sehr schnell abgetragen.
Insbesondere im Bereich von hochbeanspruchten Arbeitsräumen kann es zu vergleichsweise geringen Standzeiten der Schutzabdeckung kommen. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn Kühlschmiermittel unter Hochdruck zum Einsatz kommt. Dies ist auch der Fall, wenn die Werkzeugmaschine Werkstücke aus einem hochfesten Material bearbeitet.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Zielsetzung zugrunde, eine Abdeckeinheit, insbesondere eine Teleskopabdeckung bereitzustellen, deren Standzeit erhöht werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Abdeckeinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Ausführungen der Abdeckeinheit sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in beliebiger technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung ergänzt werden, wobei weitere Varianten der Erfindung aufgezeigt werden.
Die erfindungsgemäße Abdeckeinheit für einen Arbeitsbereich einer Werkzeugmaschine, umfasst wenigstens Abdeckelement. Das wenigstens eine Abdeckelement weist eine Oberwand auf. Die erfindungsgemäße Abdeckeinheit zeichnet sich dadurch aus, dass wenigstens ein Bereich einer Oberwand wenigstens eines Abdeckelements eine Beschichtung mit einer Mohs-Härte von wenigstens 4 aufweist. Vorzugsweise weist die Beschichtung eine Mohs-Härte von wenigstens 5, insbesondere 6 auf.
Durch diese erfindungsgemäße Abdeckeinheit wird eine höhere Standzeit einer Abdeckeinheit erreicht. Der Verschleiß der Abdeckelemente, insbesondere der Oberwand, wird verringert, da durch die Beschichtung ein Aufrauen der Oberwand durch Späne verringert wird.
Zu einer erfindungsgemäßen Abdeckeinheit zählen insbesondere Späneschutzwände, Gliederschürzen, Teleskopabdeckungen. Die erfindungsgemäße Abdeckeinheit kann auch ein Bestandteil einer Einhausung einer Werkzeugmaschine oder eines komplexeren Bearbeitungssystems sein. Der Bestandteil der Einhausung kann mehrere relativ zueinander bewegliche Teile umfassen.
Besonders bevorzugt ist eine Ausgestaltung der Abdeckeinheit, bei der wenigstens zwei Abdeckelemente relativ zueinander bewegbar sind. Die Abdeckelemente sind dabei vorzugsweise horizontal und/oder vertikal relativ zueinander bewegbar. Sie können auch relativ zueinander verschwekbar sein, wie dies beispielsweise der Fall ist, wenn es sich bei der Abdeckeinheit um eine Gliederschürze handelt. Nicht nur die Abdeckelemente, sondern auch die gesamte Abdeckeinheit kann horizontal und/oder vertikal verfahrbar ausgebildet sein.
Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Abdeckeinheit wird vorgeschlagen, dass die Beschichtung wenigstens eine Grundschicht und wenigstens eine Deckschicht aufweist. Die Grundschicht kann als Mittlerschicht, das heißt eine Schicht, die eine Verbindung des Werkstoffs mit der Oberwand der Deckschicht vereinfacht, angesehen werden. Die Funktionalität der Deckschicht ist dabei darin zu sehen, die Standfestigkeit der Teleskopabdeckung zu erhöhen. Insbesondere ist die Deckschicht so ausgebildet, dass sie kaum durch Abrasion beeinflusst wird, was insbesondere dann von Vorteil ist, wenn MetallSchlamm auf die Schicht gelangt. Vorzugsweise weist die Deckschicht eine Mohs-Härte von wenigstens 4 auf.
Nach einer noch weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Abdeckeinheit wird vorgeschlagen, dass die Beschichtung wenigstens teilweise aus Emaille gebildet ist. Emaille ist an und für sich bekannt. Sie weist eine relativ hohe Temperaturbeständigkeit auf, was bei Teleskopabdeckungen von besonderem Vorteil ist, insbesondere dann, wenn Späne oder Metallteile durch den Bearbeitungsprozess eine hohe Temperatur aufweisen und diese auf die Abdeckung bzw. Abdeckelemente auftreffen. Dadurch, dass Emaille einen relativ hohen Schmelzpunkt aufweist, wird die Gefahr eines Einbrennens der Späne in die Oberfläche der Oberwand vermieden, durch die die Standfestigkeit der Teleskopabdeckung erhöht wird.
Durch die Verwendung von Emaille als Beschichtung wird auch erreicht, dass eine glatte Oberfläche an der Oberwand beibehalten wird. Hierdurch wird insbesondere der Verschleiß an Abdeckelementen verringert, wodurch auch die Standzeit der erfindungsgemäßen Abdeckeinheit erhöht wird.
Die Verwendung von Emaille als Beschichtung hat auch den Vorteil bei Abdeckeinheiten, die dort eingesetzt werden, wo bei Werkzeugmaschinen das Kühlschmiermittel unter Hochdruck zum Einsatz kommt. Durch die ausreichend hohe Mohs-Härte wird die Rauigkeit der Oberfläche der Oberwand gegenüber herkömmlichen Abdeckeinheiten nahezu unverändert aufrechterhalten, obwohl die Energie, mit der das Kühlschmiermittel und die im Kühlschmiermittel enthaltenen Metallpartikel mit einer hohen Energie auf die Oberfläche der Oberwand auftreffen. Dadurch werden ein Aufrauen und ein Abrieb der Abdeckelemente vermieden.
Bei der erfindungsgemäßen Abdeckeinheit handelt es sich besonders bevorzugt um eine Teleskopabdeckung.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der erfindungsgemäßen Abdekceinheit werden anhand des in der der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert, ohne dass der Gegenstand auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist. Es zeigen:

1: einen Abschnitt einer Teleskopabdeckung in einer perspektivischen Ansicht und
2: eine Oberwand mit einer Beschichtung im Querschnitt.

Stellvertretend für eine Abdeckeinheit, bei der es sich insbesondere um eine Gliederschürze, Späneschutzwand, eine Einhausung oder Teleskopabdeckung handeln kann, wir die Erfindung anhand einer Teleskopabdeckung erläutert, ohne, dass der Gegenstand der Erfindung auf diese bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Abdeckeinheit. Beschränkt ist.
In der 1 ist schematisch ein Abschnitt einer Teleskopabdeckung 1, insbesondere für einen Arbeitsbereich einer Werkzeugmaschine, dargestellt. Der Übersichtlichkeit wegen ist die Darstellung der Werkzeugmaschine und der Führungsbahn der Werkzeugmaschine, die die Teleskopabdeckung 1 abdeckt, nicht dargestellt.
Die Teleskopabdeckung 1 ist gebildet durch Abdeckelemente 2.1-2.4. Die Abdeckelemente 2.1-2.4 sind teleskopartig aneinander biegbar. Sie sind auch auseinanderziehbar, wie durch den Pfeil in der 1 die Bewegungsrichtung der Teleskopabdeckung 1 angedeutet werden. Die Abdeckelemente 2.1-2.4 können nacheinander oder gleichzeitig bewegt werden.
Aus der perspektivischen Ansicht nach 1 ist ersichtlich, dass das Abdeckelement 2.1 eine Oberwand 3.1 aufweist, die mit einer ersten Seitenwand 4.1 und einer zweiten Seitenwand 5.1 verbunden ist. Das Abdeckelement 2.1 ist im Wesentlichen U-förmig ausgebildet. Entsprechend sind auch die Abdeckelemente 2.2-2.4 ausgebildet, wobei lediglich die zweiten Seitenwände 5.2-5.4 der Abdeckelemente dargestellt sind.
Im Bereich der Stirnseite einer Oberwand 3.1-3.4 ist jeweils ein Abstreifer 6.1-6.3 angeordnet. Der Abstreifer 6.1 des Abdeckelements 2.2 liegt an der Oberwand 3.1 des Abdeckelements 2.1 an. Wird das Abdeckelement 2.1 in Richtung des Abdeckelements 2.2 verschoben, so streift der Abstreifer 6.1 die sich auf der Oberwand 3.1 des Abdeckelements 2.1 befindenden Materialien ab. Dabei kann es sich bspw. um Späne, Spülflüssigkeit etc. handeln. Entsprechendes gilt auch, wenn das Abdeckelement 2.2 über das Abdeckelement 2.1 geschoben wird.
Um die Standfestigkeit der Teleskopabdeckung 1 zu erhöhen, ist wenigstens ein Bereich einer Oberwand mit einer Beschichtung mit einer Mohs-Härte von wenigstens 4 versehen.
In der 2 ist beispielhaft ein Querschnitt durch eine Oberwand 3.1 dargestellt. Die Oberwand 3.1 weist eine Beschichtung 7 auf. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Beschichtung 7 aus einer Grundschicht 7.2 und einer Deckschicht 7.1. Dies ist nicht zwingend notwendig, stellt jedoch eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dar. Die Beschichtung 7 kann auch einschichtig sein. Vorzugsweise handelt es sich bei der Beschichtung um Emaille.
Der Abstreifer 6.1 befindet sich in Kontakt mit der Beschichtung 7. Auch die weiteren Abdeckelemente können mit einer Beschichtung versehen sein. In den Bereichen der ersten Seitenwände und der zweiten Seitenwände sind zusätzliche Abstreifer vorgesehen. Es ist vorteilhaft und zweckmäßig die ersten Seitenwände 4.1 und die zweiten Seitenwände 5.1-5.4 mit einer Beschichtung 7 zu versehen. Hier kann die Beschichtung insbesondere einschichtig sein. Bevorzugt ist jedoch eine Ausführungsform, bei der die Beschichtung eine Grundschicht und eine weitere Schicht aufweist. Es ist möglich, dass die Beschichtung der Oberwand eine größere Mohs-Härte als die Beschichtung der ersten und der zweiten Seitenwand. Dies ist jedoch nicht zwingend notwendig. Jedes Abdeckelement 2.1-2.4 kann mit Emaille beschichtet sein.
Bezugszeichenliste

1: Teleskopabdeckung
2.1-2.4: Abdeckelement
3.1.-3.4: Oberwand
4.1: erste Seitenwand
5.1-5.4: zweite Seitenwand
6.1-6.3: Abstreifer
7: Beschichtung
7.1: Abdeckschicht
7.2: Grundschicht

Claims

Abdeckeinheit für einen Arbeitsbereich einer Werkzeugmaschine, umfassend wenigstens ein Abdeckelement (2.1-2.4), wobei das wenigstens eine Abdeckelement (2.1-2.4) eine Oberwand (3.1-3.4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Bereich einer Oberwand (3.2-3.4) des wenigstens eines Abdeckelementes (2.1-2.4) eine Beschichtung (7) mit einer Mohs-Härte von wenigstens 4 aufweist.
Abdeckeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese wenigstens zwei Abdeckelemente (2.1-2.4) aufweist, die relativ zueinander bewegbar sind.
Abdeckeinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (7) eine Mohs-Härte von wenigstens 5, vorzugsweise 6 aufweist.
Abdeckeinheit nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (7) wenigstens eine Grundschicht (7.2) und wenigstens eine Deckschicht (7.1) aufweist.
Abdeckeinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Deckschicht (7.1) eine Mohs-Härte von wenigstens 4 aufweist.
Abdeckeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (7) wenigstens teilweise aus Emaille gebildet ist.
Abdeckeinheit nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Abdeckeinheit eine Teleskopabdeckung (1) ist
Abdeckeinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Abdeckelement (2.1-2.4) eine erste (4.1) und eine zweite Seitenwand (5.1-5.4) aufweist, die mit der Oberwand (3.1-3.4) verbunden sind, wobei wenigstens eine erste und/oder eine zweite Seitenwand (4.1; 51-5.4) wenigstens einen Bereich mit einer Beschichtung aufweist.
Abdeckeinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung der Seitenwand der Beschichtung (7) der Oberwand (3.1-3.4) entspricht.