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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Anschlussvorrichtung für Schutzlamellen
eines Faltenbalges zur Abdeckung von Führungsbahnen an automatischen
Maschinen, Werkzeugmaschinen und Robotern.
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Faltenbalg-Schutzabdeckungen
bekannter Art beinhalten im allgemeinen einen Balg zur Abdeckung,
der durch geeignetes Falten eines flexiblen Materials, wie zum Beispiel
eines synthetischen Gewebes, hergestellt wird. Der Balg wird an
seinen quer verlaufenden Faltlinien auf eine Gerüststruktur im Innern des Faltenbalges
geschweißt
oder geklebt, welche aus mehreren Verstärkungsstegen oder -profilen aus
relativ steifem Material besteht. Diese Stege dienen dazu, den Balg
zu verstärken
und ihm die gewünschte
innere und äußere Form
je nach Art der abzudeckenden Führungsbahn
zu verleihen.
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Sobald
der Faltenbalg auf der betreffenden Führung der automatischen Maschine,
Werkzeugmaschine, o.ä.
montiert und eines seiner Ende mit einem Befestigungsflansch an
einen auf der Führungsbahn
laufenden Schlitten angeschlossen ist, bedeckt und schützt er mit
seinem Balg diese Führung.
Tatsächlich
kann sich der Faltenbalg entsprechend der Bewegung des Schlittens
bei dessen Vor- bzw. Rücklauf
in beiden Richtungen entlang der Führungsrichtung in die Länge ziehen
bzw. zusammenziehen.
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An
allen automatischen Maschinen, insbesondere Werkzeugmaschinen o.ä., bei denen
stets scharfkantige oder heiße
Späne,
scheuernde Stäube und ätzende Flüssigkeiten
herabfallen, ist es unbedingt erforderlich, die Außenseite
des Balges mit einer geeigneten Lamellenabdeckung (Gliederschürze) zu
schützen.
Diese Lamellen, die aus Kunststoff oder Metall gefertigt sein können, werden
normalerweise an den Rändern
der genannten Verstärkungsstege
mit speziellen Verbindungselementen am Balg befestigt, die nicht
nur eine gute Verbindung zwischen Lamelle und Faltenbalg, sondern
auch die freie Drehung der Lamelle im Verhältnis zum Faltenbalg sicherstellen
müssen.
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Die
folgende Beschreibung nimmt Bezug auf Faltenbalgabdeckungen mit
im wesentlichen horizontalem Verlauf, ohne deshalb jedoch an Allgemeingültigkeit
zu verlieren.
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Eine
der einfachsten Methoden zur Herstellung der Verbindung zwischen
Lamellen und Faltenbalg sieht den Einsatz von U-förmigen Metallklammern
vor. Diese werden jeweils mit einem ihrer Schenkel durch einen am
Rand der betreffenden Lamelle gefertigten Schlitz eingeführt und
anschließend rittlings,
d.h. mit den beiderseits der oberen Kante des betreffenden Verstärkungssteges
angeordneten Schenkeln, auf dem Faltenbalg aufgesetzt und befestigt.
Jede der genannten Klammern bildet daher eine Art Scharnier für die entsprechende
Lamelle.
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Beim
Vorlauf des Schlittens, dem eine Verlängerung und Ausziehbewegung
des Faltenbalges entspricht, ordnen sich die Lamellen der Reihe
nach eine hinter der anderen an und kommen auf einer im wesentlichen
horizontalen, zur oberen Balgwand parallelen Ebene zu liegen. Die
Lamellen überlappen dabei
teilweise einander und können übereinander gleiten.
Beim Rücklauf
des Schlittens, dem eine Verkürzung
und Zusammenziehbewegung des Faltenbalges entspricht, müssen die
Lamellen nicht nur übereinander
gleiten, sondern auch eine Drehbewegung von etwa 90 Grad durchführen können, um
sich bei maximal zusammengezogenem Faltenbalg als Paket in einer
Stellung anordnen zu können,
die im wesentlichen lotrecht zur oberen Balgwand ausgerichtet ist.
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Jede
dieser Klammern zeichnet sich zwar durch einfache Bauweise und gute
Wirksamkeit aus, was die Befestigung der Lamelle am Faltenbalg und die
Möglichkeit
der Drehung der Lamelle gegenüber dem
Faltenbalg betrifft, gestattet jedoch nicht das selbsttätige Rückholen
der Lamelle aus der genannten gedrehten Stellung, die im wesentlichen
lotrecht zur oberen Balgwand ausgerichtet ist, in die liegende Stellung
auf der genannten Ebene, die im wesentlichen horizontal und parallel
zur oberen Balgwand liegt, während
der Faltenbalg von der zusammengezogenen in die ausgezogene Stellung
wechselt. Ferner erweist sich der bei Verschleiß oder Bruch erforderliche
Austausch einer Lamelle als ziemlich aufwändig.
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Zur
Beseitigung der oben aufgeführten
Probleme wurden verschiedene
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Lösungen vorgeschlagen,
von denen nachfolgend zwei als Beispiele untersucht werden.
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Aus
der deutschen Offenlegungsschrift
DE 36 35 874 A1 ist bekannt, dass als Anschlussvorrichtung
ein Scharnier verwendet wird, welches aus einem mittleren Abschnitt
und zwei seitlichen Abschnitten besteht, die sich beiderseits des
mittleren Abschnitts einander gegenüber liegen. Sowohl der mittlere
Abschnitt, als auch die seitlichen Abschnitte, sind mit entsprechenden
röhrenförmigen Körpern ausgestattet,
durch die ein gewöhnlicher
Verbindungszapfen geführt
ist, der das freie Drehen der seitlichen Abschnitte im Verhältnis zum
mittleren Abschnitt ermöglicht.
Der mittlere Abschnitt weist zwei Schenkel auf, die von dem entsprechenden
röhrenförmigen Körper abzweigen
und dazu dienen, rittlings auf einer entsprechenden Querfalte des
Faltenbalges auf diesem befestigt zu werden.
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Jeder
der seitlichen Abschnitte weist ebenfalls zwei Schenkel auf, die
vom entsprechenden röhrenförmigen Körper abzweigen
und dazu dienen, rittlings auf der Kante einer entsprechenden Lamelle eingerastet
und somit an der Lamelle befestigt zu werden.
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Um
die einzelnen Lamellen stets miteinander in Berührung zu halten, sind in jedem
Scharnier Rückholfedern
zwischen dem mittleren Abschnitt und den seitlichen Abschnitten
vorgesehen.
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Zweifellos
sind solche Scharniere relativ komplex, schwer und teuer.
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Außerdem erweist
sich der Lamellenaustausch als recht komplizert.
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Nach
dem amerikanischen Patent
US
4 596 162 ist bekannt, dass ein Band als Anschlussvorrichtung
verwendet wird, dessen Länge
im wesentlichen gleich der Länge
der Lamelle ist. Das Band ist mit einer seiner Längskanten an einer Wand des
Faltenbalges befestigt und mit seiner anderen Längskante an der Lamelle. Das
Band ist aus flexiblem Material gefertigt und ermöglicht durch
einen mittleren Längsabschnitt
das elastische Drehen der Lamelle im Verhältnis zum Faltenbalg.
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Auch
diese Lösung
ist etwas schwierig in der Anwendung und der Austausch defekter
Lamellen erweist sich ebenfalls als recht mühsam.
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Aus
dem Gebrauchsmuster
DE
88 06 960 U1 ist ein Faltenbalg mit Lamellen und einer
Befestigungsvorrichtung für
die Lamellen bekannt. Zur Befestigung der Lamellen werden als Keder
ausgeführte
Verbindungskörper
eingesetzt, die aus einem Kopfteil und zwei Schenkeln bestehen.
Die Verbindung eines Keders mit einer Lamelle erfolgt mittels eines
Nietvorgangs. Ein Auseinanderziehen des Faltenbalgs führt zu einer
Spreizung der Schenkel des Keders. Durch diese Spreizung wird ein
Moment auf den Keder ausgeübt,
welches bewirkt, dass eine Lamelle bei auseinander gezogenem Faltenbalg
mit einem größeren Moment
auf der vorhergehenden Lamelle aufliegt, als dies im zusammengeschobenen Zustand
des Faltenbalgs der Fall ist. Wird ein Keder ohne Nietkopf verwendet,
so erfolgt dessen Befestigung an der Lamelle durch Verschweißen.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anschlussvorrichtung für Schutzlamellen
einer Faltenbalgabdeckung bereitzustellen, welche die oben beschriebenen
Nachteile beseitigen kann.
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Nach
dieser Erfindung wird eine Anschlussvorrichtung für Schutzlamellen
eines Faltenbalges zur Führungsbahnabdeckung
an automa tischen Maschinen, Werkzeugmaschinen und Robotern realisiert,
wobei: der Faltenbalg dazu bestimmt ist, sich in Längsrichtung
in einer durch eine Reihe von quer verlaufenden Faltlinien definierten
Richtung auszudehnen und zusammenzuziehen; die Lamellen dazu bestimmt
sind, drehbar jeweils durch mindestens eine genannte Anschlussvorrichtung
mit den entsprechenden, quer verlaufenden Faltlinien verbunden zu
werden, so dass sie sich, wenn der Faltenbalg in ausgezogener Stellung
ist, teilweise einander überlappend
in einer Reihe anordnen und auf einer im wesentlichen zu einer Fläche des
Faltenbalges parallelen Ebene liegen, und dass sie bei der Auseinander-
und Zusammenziehbewegung des Faltenbalges übereinander gleiten und sich
drehen können; ein
Verbindungskörper;
vorgesehen ist der an einer entsprechenden quer verlaufenden Faltlinie
fest am Faltenbalg befestigt werden kann und dazu bestimmt ist,
mindestens eine Fläche
der genannten Lamelle zu berühren;
mindestens ein Druckelement vorgesehen ist, das dazu bestimmt ist,
mindestens eine Fläche
der genannten Lamelle zu berühren;
elastische Mittel vorgesehen sind die zwischen dem genannten Verbindungskörper und
dem genannten Druckelement angeordnet sind.
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Die
vorliegende Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung, die
sich auf die beiliegenden Zeichnungen bezieht, anhand eines Beispiels mit
keineswegs einschränkendem
Charakter erläutert,
wobei:
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1 schematisch
in perspektivischer Ansicht eine Faltenbalg-Schutzabdeckung zeigt, die in ausgezogener
Stellung ist und mit Schutzlamellen versehen ist, die jeweils durch
ein Paar der nach dieser Erfindung gefertigten Anschlussvorrichtungen
am Faltenbalg befestigt sind;
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2 in
perspektivischer und vergrößerter Ansicht
ein erstes Detail der Anschlussvorrichtung von 1 zeigt,
wobei zur deutlicheren Darstellung einige Teile abgenommen sind;
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3 in
perspektivischer und vergrößerter Ansicht
ein zweites Detail der Anschlussvorrichtung von 1 zeigt,
wobei zur deutlicheren Darstellung einige Teile abgenommen sind;
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4 eine
seitliche Schnittansicht des Inhalts der 1 zeigt,
wobei zur deutlicheren Darstellung einige Teile abgenommen sind;
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5 eine
vergrößerte Ansicht
eines Details der 4 zeigt; und
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6 eine
seitliche Schnittansicht des Inhalts der 1 zeigt,
wobei zur deutlicheren Darstellung einige Teile abgenommen sind,
jedoch mit der Faltenbalg-Schutzabdeckung in zusammengezogener Stellung.
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Mit
Bezug auf die 1 wird mit 1 ein Faltenbalg
in seiner Gesamtheit bezeichnet, der zur Abdeckung von Führungsbahnen
(nicht abgebildet) an automatischen Maschinen, Werkzeugmaschinen
und Robotern dient.
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Der
Faltenbalg 1 weist außen
einen Balg 2 aus flexiblem Textilgewebe auf, während er
innen mit mehreren steifen Verstärkungsprofilen 3 ausgerüstet ist,
die im wesentlichen parallel zueinander liegen, eine Querverstärkung 4 des
Balges 2 aufweisen und am Außenrand durch Kanten 5 begrenzt
sind.
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Das
Textilgewebe des Balges 2 wird zunächst in geeigneter Weise entlang
der Querfaltlinien 6 gefaltet und anschließend so
auf die Kanten 5 der Profile 3 geklebt oder geschweißt, dass
auf dem Faltenbalg 1 eine Hauptabdeckungsfläche 7 gebildet wird,
die faltbar ist und innen durch die Querverstärkungen 4 gestützt wird.
Im Einzelnen wird der Balg 2 entlang bestimmter, parallel
zueinander verlaufender Querfaltlinien 6 auf die Kanten 5 der
Querverstärkungen 4 geklebt
oder geschweißt.
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Sobald
der Faltenbalg 1 an einem seiner Enden mit einem Schlitten
(nicht abgebildet) und an seinem anderen Ende mit einem festen Punkt
an der Maschine verbunden ist, kann er sich beim Vorlauf des Schlittens
entlang der genannten Führung
in einer bestimmten, zur Fläche 7 parallelen
Richtung D in die Länge
ziehen, und kann sich bei der Rücklaufbewegung
des Schlittens in derselben Richtung D längs zusammenziehen. Die Verlängerung
und Verkürzung
des Faltenbalges 1 sind durch das Auseinander- bzw. Zusammenziehen
des Faltenbalges 1 um die genannten Querfaltlinien 6 begründet.
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Zum
Schutz der Fläche 7 des
Faltenbalges 1 vor scharfkantigen oder heißen Spänen, scheuernden
Stäuben, ätzenden
Flüssigkeiten,
o.ä., sind Schutzlamellen 8 aus
Metall oder Kunststoff vorgesehen.
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Die
Lamellen 8 sind mit dem Faltenbalg 1 verbunden,
indem jeweils eine ihrer Längskanten 9 so
an die Kante 5 der Querverstärkungen 4 angelegt wird,
dass sich Lamellen 8, wenn sich der Faltenbalg 1 in
der ausgezogenen Stellung befindet (1 und 4),
eine hinter der anderen in einer Reihe anordnen und auf einer Ebene
P zu liegen kommen, die im wesentlichen parallel zur Fläche 7 des
Faltenbalges 1 verläuft.
Die Lamellen 8 überlappen
in dieser Anordnung teilweise einander und sind jeweils drehbar
durch ein Paar Anschlussvorrichtung 10 an den auf den Kanten 5 der
Querverstärkungen 4 vorhandenen
Faltlinien 6 am Faltenbalg 1 befestigt, so dass sie
während
des Auseinander- und Zusammenziehens des Faltenbalges 1 aufeinander
gleiten und drehen können.
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Die
Lamellen 8 weisen darüber
hinaus ein leicht gewölbtes
Profil mit einer zum Innern des Faltenbalges 1 hin ausgerichteten
Konkavität
auf. Die Anschlussvorrichtungen 10 jeder Lamelle 8 sind
entsprechenden durchgehenden Schlitzen 11 der Lamelle 8 zugeordnet.
Diese Schlitze 11 sind symmetrisch und in Kantennähe entlang
der oben genannten Längskante 9 angeordnet
und sind jeweils in einer quer zur oben genannten Richtung D verlaufenden Richtung
T voneinander distanziert und so angeordnet, dass die in einer beliebigen
Lamelle 8 gefertigten Schlitze entlang der Richtung D versetzt
gegenüber den
Schlitzen 11 der Lamellen 8 sind, die neben der genannten
beliebigen Lamelle 8 liegen. Wie in den 3 bis 6 deutlicher
dargestellt, umfasst jede Anschlussvorrichtung 10 einen
Verbindungskörper 12,
der an der Kante 5 einer entsprechenden Querverstärkung 4 fest
mit dem Faltenbalg 1 verbunden ist und rittlings auf der
entsprechenden Faltlinie 6 der betreffenden Kante 5 angeordnet
ist. Die feste, nicht trennbare Verbindung des Körpers 12 mit dem Faltenbalg 1 kann
durch Ankleben und/oder Anschweißen (z.B. Heißsiegeln)
des Körpers 12 auf
das Textilgewebe des Balges 2 erfolgen, oder durch Zwangskopplung
durch Interferenz.
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Im
einzelnen ist der Körper 12 im
wesentlichen U-förmig
ausgebildet und weist einen mittleren Abschnitt 13 auf,
der rittlings auf der entsprechenden Faltlinie 6 auf dem
Balg 2 angeordnet ist, sowie zwei Schenkel 14 und 15,
die als einheitlicher Körper
von dem mittleren Abschnitt 13 abzweigen und dazu dienen,
den Faltenbalg 1 bei der Linie 6 zu umklammern.
Der Abschnitt 13 besteht im wesentlichen aus einer länglichen
Hälfte
eines zylindrischen röhrenförmigen Körpers, während die
Schenkel 14 und 15 jeweils aus entsprechenden
ebenen Wänden
bestehen.
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Der
Schenkel 14 weist zwei durchgehende Öffnungen 16 auf, die
voneinander distanziert und entlang einer Richtung R ausgerichtet
sind, die parallel zur genannten Richtung T verläuft, während der Schenkel 15 eine
einzige mittlere Öffnung 17 aufweist,
die sich zwischen den Öffnungen 16 erstreckt, die
in Richtung R eine größere Ausdehnung
als die Öffnungen 16 aufweist,
die näher
als die Öffnungen 16 bei
dem mittleren Abschnitt 13 angeordnet ist und die sich
etwas in den Abschnitt 13 hinein erstreckt.
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Der
sichere Sitz auf dem Faltenbalg 1 wird durch einen Flügel 28 begünstigt,
der sich ausgehend von einer Kante der Öffnung 17, die gegenüber dem
mittleren Abschnitt 13 liegt, zum Innern des Körpers 12 hin
erstreckt, sowie durch vier Zähne 29,
die sich ausgehend von entsprechenden Kanten der Schenkel 14 und 15,
die gegenüber
dem mittleren Abschnitt 13 liegen, paarweise zum Innern
des Körpers 12 hin
erstrecken.
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Wie
in den 2, 4, 5 und 6 deutlich
dargestellt, umfasst jede Anschlussvorrichtung 10 ferner
ein Druckelement 18 mit zylindrischem Querschnitt, welches
so gebogen ist, dass es einen mittleren Teil 19 aufweist,
der sich in der Ebene erstreckt und im wesentlichen U-förmig ausgebildet
ist.
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Wie
in den 1 und 5 dargestellt, ist der Abschnitt 19 im
wesentlichen parallel zu einer äußeren Fläche 20 der
Lamelle 8 angeordnet, in Berührung mit der Fläche 20 und
in Nähe
des Schlitzes 11, und erstreckt sich zur Mitte der Lamelle 8 hin.
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Wie
aus 2 besser ersichtlich, weist das Druckelement 18 ferner
zwei Enden 21 auf, die jeweils Verlängerungen des mittleren Abschnittes 19 bilden
und sich quer zur Lageebene des Abschnittes 19 erstrecken.
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Die
Enden 21 erstrecken sich frei durch den Schlitz 11 und
durch die Öffnung 17 des
Verbindungskörpers 12 hindurch
und sind, als einheitlicher Körper,
jeweils mit einem ersten Ende 22 einer Schraubenfeder 23 verbunden,
die im Innern des Körpers 12 untergebracht
ist. Im Einzelnen sitzt die Feder 23 in einer Aufnahme 24,
die durch die Innenfläche
des mittleren Abschnittes 13 begrenzt ist.
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Jede
Feder 23 ist in einer Zwischenstellung zwischen der Öffnung 17 und
einer entsprechenden Öffnung 16 angeordnet
und weist ein zweites geformtes Ende 25 auf, das fest mit
dem Verbindungskörper 12 verbunden
ist. Im einzelnen durchquert das Ende 25 die betreffende Öffnung 16 und
hakt sich fest an der Außenseite
des Schenkels 14 ein (5).
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Die
Federn 23 bilden elastische Mittel 26, die zwischen
dem Verbindungskörper 12 und
dem Druckelement 18 angeordnet sind, um die Drehung der
Lamelle 8 im Verhältnis
zur genannten Ebene P während
der Auseinander- und Zusammenziehphase des Faltenbalges 1 zu
ermöglichen
und auf die Lamelle 8 während
dieser Phasen einen elastischen Druck auszuüben, der die Lamellen 8 aneinander
gedrückt
hält. Im
einzelnen üben
die elastischen Mittel 26 auf die Lamelle 8 ein
Rückholmoment
aus, das sich in Form eines elastischen Gegendrucks während der
durch das Zusammenziehen des Faltenbalges bewirkten Drehung der
Lamelle 8 äußert.
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Wie
aus 5 deutlich ersichtlich, sind das Druckelement 18 und
der Verbindungskörper 12 so angeordnet,
dass sie die Lamelle 8 an einer äußeren Fläche 20 beziehungsweise
an einer inneren Fläche 27,
die der Fläche 20 gegenüber liegt,
berühren.
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Auf
diese Weise hält
der Verbindungskörper 12 drehbar,
abnehmbar und in der Art eines Drehgelenkes die Lamelle 8,
die der Wirkung des Druckelementes 18 unterliegt. Gleichzeitig
ist die Lamelle 8 durch die Wirkung des Druckelementes 18 und
der elastischen Mittel 26 abnehmbar und in der Art eines Drehgelenkes
mit dem Verbindungskörper 12 verbunden.
Aus den obigen Ausführungen
wird deutlich, dass der Austausch einer Lamelle 8 weder
spezielle Werkzeuge erfordert, noch die Notwendigkeit von Freiraum
seitlich des Faltenbalges 1. Der Austausch einer Lamelle 8 kann
mühelos
von außerhalb
des Faltenbalges 1 vorgenommen werden und erfolgt einfach
durch Herausziehen der zwischen dem Körper 12 und dem Element 18 eingeklemmten
Lamelle und dem gleichzeitigen Herausziehen des Elementes 18 aus
dem Schlitz 11. Selbstverständlich ist die Lamelle 8 ebenso
leicht wieder auf die Vorrichtung 10 montierbar, indem
einfach die oben zum Ausbau beschriebenen Schritte in umgekehrter
Reihenfolge ausgeführt
werden.
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Selbstverständlich kann
diese Erfindung zahlreiche Veränderungen
und Varianten zulassen, die alle in den Bereich des erfinderischen
Konzept fallen. Ferner können
alle Einzelheiten durch technisch gleichwertige Elemente ersetzt
werden.
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So
muss das Druckelement 18 nicht unbedingt U-förmig gestaltet
sein, sondern kann jede beliebige andere Form aufweisen, die dazu
geeignet ist, die Lamelle 8 auf die nachfolgende Lamelle 8 zu pressen,
wie zum Beispiel die Form eines einfachen ebenen Flügels. Ferner
kann, in jeder Form, das Element 18 gekrümmt sein,
um sich der Konvexität
der Lamelle 8 anzupassen.
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Nach
einer hier nicht illustrierten Variante weisen die Lamellen 8 einen
einzigen Schlitz 11 auf und jeder Lamelle 8 ist
nur eine einzige Anschlussvorrichtung 10 zugeordnet. In
jedem Fall geht deutlich hervor, dass die Lamellen 8 nicht
auf spezifische oder komplizierte Weise profiliert sein müssen, sondern
einfach mindestens einen durchgehenden Schlitz 11 möglichst
geringer Größe aufweisen
müssen.
Der Faltenbalg 1 kann nach Belieben in horizontaler, vertikaler
oder schräger
Richtung verlaufen, wobei jedoch zu beachten ist, dass die Andruckkraft, die
das Druckelement 18 auf die Lamelle 8 ausübt, um diese
konstant gegen die nachfolgende Lamelle 8 gedrückt zu halten,
von besonderer Bedeutung ist, wenn der Faltenbalg 1 in
vertikaler oder schräger Richtung
angeordnet ist.