DE20107092U1

DE20107092U1 - Faltenbalg

Info

Publication number: DE20107092U1
Application number: DE20107092U
Authority: DE
Original assignee: Arno Arnold GmbH
Current assignee: Arno Arnold GmbH
Priority date: 2001-04-25
Filing date: 2001-04-25
Publication date: 2001-08-02
Anticipated expiration: 2011-04-26
Also published as: ITMI20020900A0; DE10217115B4; CH695955A5; DE10217115A1; ITMI20020900A1

Description

[0001] Die Erfindung betrifft einen Faltenbalg in L-,U- oder geschlossener Form, insbesondere zur Abdeckung von Werkzeugen mit mindestens zwei gegeneinander abgewinkelten, jeweils aus gleichgerichteten Falten zusammengesetzten Balgkörpern, die mit die Balgkörper formstabilisierenden in deren Falten angeordneten gemeinsamen Stützrahmen versehen sind, an denen übereinander greifende und die Balgkörper abdeckende, aufeinander gleitende, flache Lamellen befestigt sind.

[0002] Faltenbälge zum Schütze von Maschinenteilen, beispielsweise von Maschinenbetten während der Bearbeitung von spanend bearbeiteten Werkstücken, müssen ihrerseits ebenfalls gegen Partikel wie Metall-Späne oder dergleichen geschützt werden, die während der Bearbeitung entstehen und die empfindlichen Faltenbälge schädigen können. Es ist deshalb seit langem üblich, die Faltenbälge mit Lamellen aus Metall abzudecken, die, satzweise mit dem Faltenbalg an dessen Stützrahmen verbunden, dessen Bewegung

·· 4

ebenfalls ausführen und gegenseitig teleskopartig verschoben werden, so dass der Faltenbalg beispielsweise auf seiner besonders gefährdeten Oberseite stets abgedeckt ist. Diese Lamellen befinden sich auf der Außenseite des Faltenbalges, der das zu schützende Maschinenteil überspannt.

[0003] Eine etwas andere Situation ergibt sich, wenn statt eines Maschinenteiles das spanende Werkzeug selbst von einem Faltenbalg umfangen werden soll. In diesem Fall ist es möglich, die bei der Bearbeitung von Werkstücken anfallenden Partikel - Späne beim Zerspanen, Spritzer von Farboder Schmierstoffen und ähnliches -, die nicht mit dem übrigen Werkstück und/oder Maschinenteilen kontaktieren sollen, durch Absaugung am Ort ihrer Entstehung zu entfernen. Wenn dabei das Werkstück und/oder das Werkzeug bewegt werden, braucht man dafür wiederum einen Faltenbalg, dessen gefährdete Oberfläche sich aber jetzt auf seiner inneren, dem Werkzeug zugekehrten Seite befindet.

[0004] Während es durchaus möglich ist, auf einem Faltenbalg außen aufliegende Lamellen an den Stützrahmen gelenkig anzubringen, so dass sie bei der Bewegung des Faltenbalges aufeinander gleiten und dabei unter dem Einfluß der Schwerkraft um die Gelenkachse schwenken können und stets mit einer dazu an ihnen vorgesehenen Schleiflippe in Kontakt mit den benachbarten Lamellen bleiben, müssen innen liegende Lamellen so eingespannt sein, dass sie unter (geringer) Vorspannung aneinanderliegen.

[0005] Solange lediglich ein einziger Balgkörper des Faltenbalges geschützt werden soll, gibt es dabei keine Probleme. In der Regel wird aber begreiflicherweise verlangt, dass ein Faltenbalg allseits vor dem Auftreffen von Metallspänen, Ölspritzern und dgl. geschützt ist. Hierbei ist es auch unerläßlich, die bei L-, U- oder geschlossenen Formen der Faltenbälge unvermeidlichen Zwickel zwischen den Balgkörpern in den Schutz einzubeziehen.

[0006] Es ist bereits bekannt, zu diesem Zweck Lamellen-Sätze vorzusehen und deren Lamellen jeweils mit einer um den Zwickel reichenden flächi-

• · &diams;

gen Abkantung auszustatten, die entweder, bei L-Formen, auch den zweiten Balgkörper vollständig abdeckt, oder, bei U-Formen, den mittleren Balgkörper teilweise. Dabei ergibt sich aber die Schwierigkeit, dass die abgewinkelten Stücke der Lamellen bei der Schwenkung um die Gelenkachsen der Lamellen eine räumliche Bewegung ausführen, die nicht mit der Bewegung der Lamellen kohärent ist, so dass die Lamellen verklemmen können oder zu stark in Richtung des Innern des Faltenbalges aufbauen. Eine geregelte leichtgängige Arbeitsweise des Faltenbalges ist unter diesen Umständen nicht mehr möglich, vor allem bei hoher Fahrgeschwindigkeit und beschleunigung.

[0007] Alternativ könnte man die Lamellen-Sätze so ausbilden, dass die in dem Zwickel benachbarten Lamellen etwas voneinander beabstandet bleiben; dann wäre aber ein voller Schutz des Faltenbalges nicht mehr gegeben.

[0008] Die Erfindung hat sich deshalb die Aufgabe gestellt, einen Faltenbalg der eingangs näher bezeichneten Art so anzugeben, dass er einerseits in ganzer Fläche gegen auftreffende Partikel geschützt ist, die von dem Werkzeug abgeschleudert werden, und dass andererseits eine Zwangsführung der Lamellen ausgeschlossen ist, die ein gegenseitiges Verklemmen der Lamellen oder deren kumulierenden Überhöhung beim Zusammenfahren des Faltenbalges hervorrufen könnte.

[0009] Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass jeder einzelne Balgkörper von einem eigenen, von demjenigen der jeweils anderen Balgkörper getrennten Lamellen-Satz abgedeckt ist, und dass in dem Zwickel zwischen zwei Balgkörpern ein weiterer, ergänzender Lamellen-Satz vorgesehen ist, dessen Lamellen etwa die gleiche Tiefe wie die benachbarten Lamellen aufweisen und jeweils an dem gleichen Stützrahmen befestigt sind, und dass jede der ergänzenden Lamellen an ihren beiden Seiten jeweils mit aus ihrer Ebene abgewinkelten Flügeln versehen ist, die jeweils seitlich unter die benachbarten Lamellen ragen. Dabei kann der Faltenbalg L-förmig aus zwei einen Winkel etwa von 90° einschließenden Balgkörpern bestehen, wo-

bei die Flügel an den Lamellen des ergänzenden Lamellen-Satzes gegeneinander ebenfalls um etwa 90° abgewinkelt sind, oder U-förmig aus drei Balgkörpern, von denen jeweils zwei einen Winkel von etwa 90° einschließen, wobei in den Zwickeln jeweils ein ergänzender Lamellen-Satz vorgesehen ist und wobei die Flügel der Lamellen der ergänzenden Lamellen-Sätze ebenfalls um etwa 90° abgewinkelt sind.

[0010] Eine solche Anordnung ist für innerhalb des Faltenbalges vorgesehene Lamellen bestens geeignet, weil eine die zulässige Anzahl von Freiheitsgraden überschreitende Führung der Lamellen vermieden wird: obwohl alle Lamellen mit dem Faltenbalg synchron bewegt werden, sind die einzelnen Lamellensätze unabhängig voneinander verschiebbar und gleichwohl so miteinander gekoppelt, dass keiner der von dem Werkzeug wegfliegenden Partikel auf die Balgkörper des Faltenbalges auftreffen können. Außerdem werden hierbei komplizierte mathematische Berechnungen bei der Ausformungen derjenigen Bauteile vermieden, die den Zwickel abdecken und die sonst dazu führen, dass jede Lamelle von den anderen verschieden ausgeführt werden muss, wenn die erforderliche Dichtwirkung realisiert werden soll. Stattdessen haben nunmehr alle Lamellen auch des ergänzenden Lamellen-Satzes die gleiche Form und die gleichen Abmaße, so dass deren Anfertigung erheblich vereinfacht ist.

[0011] Die Erfindung ist auch nicht auf Faltenbälge beschränkt, deren Balgkörper einen Winkel von 90° einschließen; vielmehr ist dieser Winkel relativ beliebig und kann sowohl größer als auch kleiner als 90° sein. Da alle Lamellen der verschiedenen Lamellen-Sätze gleichwohl mit stets gleichbleibender Vorspannung aneinanderliegen, können sie relativ dünn ausfallen, so dass die gesamte zu beschleunigende Masse der Lamellen gering und die Anordnung für hohe Fahrgeschwindigkeiten verwendbar ist, ohne dass dabei die Dichtwirkung des gesamten Lamellen-Paketes verloren geht. Auf diese Weise kann die Erfindung deshalb an allen schnelllaufenden Maschinen mit großem Erfolg verwendet werden, um die Maschine vor den von dem Werkzeug erzeugten und/oder abspritzenden Partikeln zu schützen; stattdessen

können diese ohne weiteres auch aus dem von dem Faltenbalg überdeckten Raum abgesaugt werden.

[0012] Um sicherzustellen, dass keine Partikel zwischen die Lamellen gelangen können, ist es am besten, wenn jede Lamelle der Lamellen-Sätze auf ihrer der Befestigung an dem Stützrahmen entgegengesetzten Rückseite eine aus der Ebene der Lamelle leicht in Richtung auf die nächste, von ihr überdeckte Lamelle abgebogene Schleiflippe aufweist. Auf diese Weise werden anhaftende Partikel abgestreift, und die Lamellen sind etwas voneinander beabstandet, so dass jeweils ein Flügel des ergänzenden Lamellensatz zwischen je zwei Lamellen des benachbarten Lamellen-Satzes leicht beweglich verbleiben kann.

[0013] Es ist vorteilhaft, wenn die Lamellen jeweils schwenkbar an dem Stützrahmen angebracht sind; dazu kann beispielsweise das Ende der Lamelle zu einer Haltelasche abgekantet sein und eine Anschlagkante des Stützrahmens übergreifen, wobei sowohl in der Haltelasche als auch in einem dieser benachbarten Bereich der Lamelle Schlitze für eine Federklammer vorgesehen sind, welche die Schlitze durchgreift und unter Vorspannung an der Lamelle anliegt. Dabei ist die Abkantung zweckmäßig so ausgeführt, dass sie flächenparallel mit der Anschlagkante ist, wenn die Lamelle in Arbeitsstellung ist.

[0014] Wegen der komplizierten Bewegungsabläufe zwischen den beteiligten Lamellen während der Fahrbewegung des Faltenbalges hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn die Flügel an den Lamellen des ergänzenden Lamellen-Satzes an ihrer Vorderseite eine in Richtung ihrer Rückseite zurückschwingende Kurvatur aufweisen, so dass die Lamellen unabhängig von ihrer Schwenkbewegung um die Anschlagkante stets freigängig sind. Dazu trägt weiterhin bei, wenn die die Balgkörper abdeckenden Lamellen, die einem Zwickel benachbart sind, einen Abstand zueinander aufweisen, der größer ist als die Breite eines Mittelstückes zwischen den Flügeln der ergänzenden Lamelle.

[0015] Insgesamt ist durch die Erfindung eine Anordnung geschaffen worden, die es einerseits ermöglicht, Faltenbälge auch mit einem kompletten Innenschutz auszustatten, ohne dass dabei seine Bewegungsfreiheit eingeschränkt oder die Fahrgeschwindigkeit gemindert werden müßte. Die fast spaltlose Abdeckung eines Werkzeuges erlaubt zugleich, dessen Arbeitsbereich einem ständigen Unterdruck auszusetzen, der dafür sorgt, dass beim Bearbeiten anfallende Partikel restlos abgeführt werden. Dessenungeachtet ist es aber auch gelungen, die dafür erforderlichen Lamellen-Sätze aus jeweils gleichen Lamellen auszuführen und damit ihre Herstellung recht einfach zu gestalten.

[0016] Weiter Einzelheiten der Erfindung werden nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 die Balgkörper eines erfindungsgemäßen L-förmigen Faltenbalges,

Fig. 2 eine vergrößerte Einzelheit A aus Fig.1, beide in räumlicher Darstellung,

Fig. 3 einen Schnitt B-B aus Fig.2 und

Fig. 4 eine Lamelle nach der Erfindung in Vorderansicht 4a, Draufsicht 4b, Ansicht C aus der Draufsicht 4a und einer etwas verkleinerten räumlichen Darstellung 4d,

sämtlich in schematischer, vereinfachter Darstellung.

[0017] Von einem L-förmigen Faltenbalg nach der Erfindung sind in der Fig. 1 eine Anzahl von Stützrahmen 1 zu erkennen. Jeder Stützrahmen 1 ist hierbei aus zwei Schenkeln 2 zusammengesetzt und in nicht weiter dargestellter Weise an einer Knickstelle des zugehörigen Balgkörpers befestigt; die Einzelheiten hierzu sind fachüblich und in der Zeichnung weggelassen. An denen etwa rechtwinklig zueinander ausgebildeten Schenkeln 2 sind jeweils Lamellen 3 zweier (primäre) Lamellen-Sätze L1 gehaltert und in dem Zwickel

4 zwischen den Schenkeln 2 durch einen ergänzenden (sekundären) Lamellen-Satz L2 miteinander gekoppelt, dessen Lamellen 5 in der Fig.1 nur teilweise sichtbar sind: ein Mittelstück 6 dieser Lamellen 5 reicht gerade (ungefähr) von einer Seitenkante 7 einer Lamelle 3 bis zu der Seitenkante 7 einer benachbarten, um 90° versetzten Lamelle 3. Die Lamellen 3 sind im wesentlichen eben ausgebildet, weisen jedoch an einer Längsseite eine schmale Schleiflippe 8 auf, die aus der jeweiligen Lamelle 3 abgekantet ist und mit ihrer freien Vorderkante der nächsten, überdeckten Lamelle 3 aufliegt, so dass zwischen benachbarten Lamellen 3 im Überdeckungsbereich jeweils ein Spalt verbleibt. Auszuglänge des Faltenbalges und Tiefe t der Lamellen 3 sind so eingerichtet, dass benachbarte Lamellen 3 stets eine Überdeckung beibehalten. Ganz ähnlich sind an den Lamellen 5 Schleiflippen 9 vorgesehen.

[0018] Eine Lamelle 5 des ergänzenden Lamellen-Satzes L2 ist in der Fig. 4 ausführlich dargestellt. Aus dem Mittelstück 6 sind beiderseits Flügel 10 abgekantet, deren Normalen senkrecht aufeinander stehen. Sowohl an den Flügeln 10 als auch an dem Mittelstück 6 sind an deren Rückseite 11 jeweils Schleiflippen 9a,b abgekantet. Während die mittlere Schleiflippe 9a auf der nächstfolgenden Lamelle 5 aufliegt, kontaktieren die seitlichen Schleiflippen 9b der Flügel 10 mit den benachbarten Lamellen 3 der primären Lamellen-Sätze L1; diese seitlichen Schleiflippen 9b können gegebenenfalls auch entfallen.

[0019] An der Vorderseite 12 der Lamellen 5 ist in Fig. 4 eine doppelt abgekantete Haltelasche 13 zu erkennen (Fig. 4c). In jedem der gegeneinander um etwa 90° abgewinkelten Flachstücke 14 der Haltelasche 13 ist ein Schlitz 15 ausgenommen für eine Federklammer 16, die (Fig. 3) zur Befestigung der Lamellen 3,5 an einem Stützrahmen 1 dient. Wie in Fig. 4 weiterhin gut zu sehen ist, verbindet eine Kurvatur 17 die Vorderseite 12 mit der Rückseite 11 im Bereich der Flügel 10. Die Kurvatur 17 ist hier parabelförmig, jedoch sind auch andere Kurven denkbar, die verhindern, dass Teile der Rückseite 11 im Bereich der Flügel 10 über die im Bereich der Haltelasche 13 an einer An-

schlagkante 18 (Fig. 3) des Stützrahmens 1 ausgebildete Schwenkachse 19 geraten, wenn die Lamellen 5 beim Zusammenfahren des Faltenbalges angehoben werden.

[0020] In der Fig. 2, in der die Federklammern 16 weggelassen sind, wird deutlich, dass die Flügel 10 die seitlichen Lamellen 3 in Richtung der Balgkörper unterfangen und beim Zusammenfahren des Faltenbalges in den Spalt zwischen zwei benachbarten, aneinander gleitenden Lamellen 3 geraten. Es ist weiterhin zuerkennen, dass die um die Breite b beabstandeten Biegekanten 20 zwischen den Flügeln 10 und dem Mittelstück 6 nicht zusammenfallen mit den benachbarten Seitenkanten 7 der Lamellen 3, um deren Beweglichkeit nicht einzuschränken.

[0021] Eine Federklammer 16 besteht entsprechend Fig. 3 in einfacher Weise aus zwei U-förmig abgebogenen Federschenkeln 21, an denen jeweils ein nach innen gerichteter Druckschenkel 22 abgekantet ist. Einer der Federschenkel 21 und der an dem anderen Federschenkel 21 befindliche Druckschenkel 22 durchgreifen dabei jeweils einen Schlitz 15 der Haltelasche 13, welche dabei die Anschlagkante 18 des Stützrahmens 1 überfängt, so dass die Lamellen 3,5 unter Vorspannung an der Anschlagkante 18 schwenken können.

• a··

Bezugszeichenliste

1	Stützrahmen
2	Schenkel
3	Lamelle (von L1)
4	Zwickel
5	Lamelle (von L2)
6	Mittelstück
7	Seitenkante
8	Schleiflippe (an Lamelle 3)
9a,b	Schleiflippe (an Lamelle 5)
10	Flügel
11	Rückseite
12	Vorderseite
13	Haltelasche, Abkantung
14	Flachstück
15	Schlitz
16	Federklammer
17	Kurvatur
18	Anschlagkante
19	Schwenkachse
20	Biegekante
21	Federschenkel
22	Druckschenkel
b	Breite (Lamelle 5, Mittelstück)
t	Tiefe (Lamelle 3)
L1	(primärer) Lamellen-Satz
L2	(sekundärer) ergänzender Lamellen-Satz

Claims

1. Faltenbalg in L-, U- oder geschlossener Form, insbesondere zur Abdeckung von Werkzeugen mit mindestens zwei gegeneinander abgewinkelten Balgkörpern, die mit die Balgkörper formstabilisierenden in deren Falten angeordneten gemeinsamen Stützrahmen (1) versehen sind, an denen übereinander greifende und die Balgkörper abdeckende, aufeinander gleitende, flache Lamellen (3) befestigt sind, dadurch gekennzeichnet dass jeder einzelne Balgkörper von einem eigenen, von demjenigen der jeweils anderen Balgkörper getrennten Lamellen-Satz (L1) abgedeckt ist, und dass in dem Zwickel (4) zwischen zwei Balgkörpern ein weiterer, ergänzender Lamellen-Satz (L2) vorgesehen ist, dessen Lamellen (5) etwa die gleiche Tiefe (t) wie die benachbarten Lamellen (3) aufweisen und jeweils an den gleichen Stützrahmen (1) befestigt sind, und dass jede der ergänzenden Lamellen (5) an ihren beiden Seiten jeweils mit aus ihrer Ebene abgewinkelten Flügeln (10) versehen ist, die jeweils seitlich unter die benachbarten Lamellen (3) ragen.

2. Faltenbalg nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Faltenbalg L-förmig aus zwei einen Winkel etwa von 90° einschließenden Balgkörpern besteht, und dass die Flügel (10) an den Lamellen (5) des ergänzenden Lamellen-Satzes (L2) gegeneinander ebenfalls um etwa 90° abgewinkelt sind.

3. Faltenbalg nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der U- förmige Faltenbalg aus drei Balgkörpern besteht, von denen jeweils zwei einen Winkel von etwa 90° einschließen, dass in den Zwickeln (4) jeweils ein ergänzender Lamellen-Satz (L2) vorgesehen ist, und dass die Flügel (10) der Lamellen (5) der ergänzenden Lamellen-Sätze (L2) ebenfalls um etwa 90° abgewinkelt sind.

4. Faltenbalg nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede Lamelle (3, 5) der Lamellen-Sätze (L1, L2) auf ihrer der Befestigung an dem Stützrahmen (1) entgegengesetzten Rückseite (11) eine aus der Ebene der Lamelle (3, 5) leicht in Richtung auf die nächste, von ihr überdeckte Lamelle (3, 5) abgebogene Schleiflippe (8, 9) aufweist.

5. Faltenbalg nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen (3, 5) schwenkbar an den Stützrahmen (1) angebracht sind.

6. Faltenbalg nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende der Lamellen (3, 5) zu einer Haltelasche (13) abgekantet ist und eine Anschlagkante (18) des Stützrahmens (1) übergreift, und dass sowohl in der Haltelasche (13) als auch in einem dieser benachbarten Bereich der Lamellen (3, 5) Schlitze (15) für eine Federklammer (16) vorgesehen sind.

7. Faltenbalg nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügel (10) an den Lamellen (5) des ergänzenden Lamellen- Satzes (L2) an ihrer Vorderseite (12) eine in Richtung ihrer Rückseite (11) zurück schwingende Kurvatur (17) aufweisen.

8. Faltenbalg nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die die Balgkörper abdeckenden Lamellen (3), die einem Zwickel (4) benachbart sind, einen Abstand zueinander aufweisen, der größer ist als die Breite (b) eines Mittelstückes (6) zwischen den Flügeln (10) der ergänzenden Lamelle (5).