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Die
Erfindung betrifft eine Rollenführung
für eine
Schiebetür
für eine
Maschinenverkleidung mit wenigstens zwei Führungswagen, welche in einer Schienenanordnung
horizontal verfahrbar und im unteren Bereich der Schiebetür angeordnet
sind, wobei die Führungswagen
zwei Rollensätze
aufweisen und entsprechend in der Höhe versetzten Führungsschienen
zugeordnet sind.
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Die
Erfindung geht aus von der
EP
1 589 173 , welche eine Schiebetür an einer Maschinenverkleidung
zeigt. Solche Schiebetüren
haben eine Mehrfachfunktion, ganz besonders im Falle der Anwendung
an einer Spritzgeissmaschine.
- • Die Schiebetür hat zu
allererst eine Schutzfunktion, damit im normalen Produktionsbetrieb
Personen, welche sich an der Maschine aufhalten, auf keine Weise
in den Bereich der Spritzgiesswerkzeuge eindringen können. Im
Hinblick auf die Spritzgiessformen, welche zyklisch geöffnet und geschlossen
werden, könnte
dies, sofern keine anderen Sicherheitsmassnahmen beim Formschluss
vorhanden sind, besonders gravierende Folgen haben.
- • Die
Schiebetür
soll als Teil der Maschinenverkleidung zur ästhetischen äusseren
Gestaltung beitragen. Die technisch erforderlichen mechanischen
Einrichtungen können
dadurch weitgehend verborgen bleiben.
- • Die
Schiebetür
muss in das Sicherheitsdispositive der Maschinensteuerung integriert
werden, sodass beim Öffnen
der Schiebetüre
die gesamte Formschlussfunktion sofort gestoppt wird. Dies bedingt,
zumindest bei grösseren
Maschinen, automatische Antriebe für das Öffnen und Schliessen der Schiebetür und setzt
hohe Ansprüche
an die Führungen
der Schiebetüre
voraus. Die Schiebetüre
soll ohne Klemmen mit geringen Kräften bewegbar sein.
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Die
Schiebetür
ist ein beachtlich grossflächiges
Gebilde und darf nicht durch Vibration in Schwingungen versetzt
und beispielsweise dadurch zu einer Lärmquelle werden.
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Die
eingangs erwähnte
EP 1 589 173 geht aus von
einer Schiebetür
für eine
gattungsgemässe Maschinenverkleidung.
Bei solchen Schiebetüren
ist eine Rollenführungsanordnung
mit einer maschinenseitigen Schienenanordnung und einer türseitigen Wagenanordnung
vorgesehen, bei welcher die Schienenanordnung eine gegenüber der
Höhe der Schiebetür geringe
Höhe aufweist.
Die Tiefe der Schienenanordnung ist wesentlich geringer. Die Wagenanordnung
ist in deren unterem Bereich bei der Unterkante der Schiebetür angeordnet.
In einem oberen Bereich der Schienenanordnung ist eine nach unten
offene Führungsschiene
und innerhalb der Schienenanordnung tiefer liegend eine weitere,
zur Seite offene Führungsschiene
an einem gemeinsamen Träger
befestigt. Die Führungsbahnen
der Führungsschienen
haben einen konvex gewölbten
Querschnitt, in welchem Rollen mit entsprechend gewölbten, reifenartigen
Laufflächen
geführt
sind. Die Rollenführungsanordnung
nimmt dabei vorteilhafterweise sehr wenig Platz an der Maschine
in Anspruch und fängt
sowohl das Gewicht der Schiebetür
als auch deren Kippmoment ab. Ueber exzentrisch verstellbare Rollen
innerhalb der jeweiligen Rollengruppen kann ein Führungsspiel
minimiert oder auch eine leichte Verspannung der Rollengruppe in
den Führungsschienen
eingestellt werden. Bei zueinander verschiebbaren Doppeltüren kann
die weiter von der Schienenanordnung beabstandete Tür mittels
unter der anderen Tür
durchgreifender Halterungen in die Schienenanordnung eingehängt sein.
Die Wagenanordnungen sind dann in zwei Teilwagen unterteilt.
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Der
EP 1 589 173 wurde nun die
Aufgabe zugrunde gelegt, eine weiter verbesserte derartige Verkleidungsanordnung
mit einer Schiebetür
sowie eine insbesondere hierfür
geeignete Rollenführungsanordnung
zu entwickeln. Dies ausgehend von einer Schienenanordnung, deren
Höhe relativ
gering ist im Vergleich zu Höhe
der Schiebetür,
wobei eine türseitige
Wagenanordnung eine erste Gruppe von Rollen mit horizontalen Achsen
und eine zweite Gruppe von Rollen mit vertikalen Achsen enthält. Jede
Gruppe weist mehrere in Verfahrrichtung beabstandete Rollen auf,
welche in Führungsbahnen
der Schienenanordnung laufen.
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Als
Lösung
werden zwei Alternativen vorgeschlagen: Gemäss einer ersten Alternative
weist die zweite Gruppe von Rollen zwei vertikal beabstandete Teilgruppen
mit jeweils mehreren Rollen auf, sodass für die beiden Teilgruppen je
eine eigene, eine obere und eine untere Führungsbahn in der Schienenanordnung
zugeordnet ist und die Rollen der Teilgruppen bezüglich der
Rollenachsen nur radial in den Führungsbahnen
abgestützt
sind. Gemäss
der zweiten Alternative sind die Laufbahnen der Führungsbahnen
nicht eben und die Laufflächen
der Rollen nicht zylindrisch ausgeführt. Die Rollen sind sowohl radial
als auch axial abgestützt,
und es sind wenigstens zwei vertikal beabstandete Führungsbahnen vorhanden.
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Von
den Erfindern ist erkannt worden, dass beide Alternativen bereits
prinzipiell ein komplexes Gebilde ergeben, bei dem die sich ergebenden
Kräfte für die Bewegung
der Schiebetür
unbestimmbar sind. Dies bedeutet, dass in der Praxis Klemmkräfte auftreten
können.
Lässt man
zu viel Spiel zwischen den Laufrollen und der Schienenanordnung,
kann es zu Vibrationen kommen.
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Die
Erfinder hatten sich die Aufgabe gestellt, nach Lösungen zu
suchen, welche das Bewegen der Schiebetür mit geringstmöglichen
Kräften,
ohne Klemmkräfte
und möglichst
ohne störende
Vibration erlauben.
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Die
erfindungsgemässe
Lösung
ist dadurch gekennzeichnet, dass eine der Führungsschienen I- oder U-förmig und
eine der Führungsschienen
C-förmig
ausgebildet ist, wobei der Führungswagen
Rollensätze
aufweist, welche in dem Bereich der I- oder U-förmigen Führungsschienen für die Übernahme von
Seitenkräften
und in dem Bereich der C-förmigen Führungsschienen
primär
für die Übernahme
von Gewichtskräften
ausgestaltet sind.
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Es
wurde erkannt, dass durch die Funktionstrennung der beiden Führungen
sowohl das Problem allfälliger
Klemmkräfte
wie auch Vibrationskräfte
in höherem
Grad beseitigt werden kann, ohne dass grössere Bewegungskräfte erforderlich
sind, und dass eine unerwartet hohe Präzision in Bezug auf die lineare
Führung
der Schiebetüre
möglich
ist.
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Die
neue Erfindung gestattet eine ganze Anzahl besonders vorteilhafter
Ausgestaltungen. Der Rollensatz für die I- oder U-förmigen Führungsschienen
kann im oberen Bereich der Schienenanordnung und der Rollensatz
für die
C-förmigen
Führungsschienen
im unteren Bereich der Schienenanordnung angeordnet werden, wobei
die Laufflächen
der Rollensätze
für die
I- oder U-förmigen
Führungsschienen
zylindrisch und die Laufflächen
der Rollensätze
für die
C-förmigen
Führungsschienen
reifenartig ausgebildet sind. Diese Lösung hat den grossen Vorteil,
dass die oberen zylindrischen Laufflächen nur Seitenkräfte und
beispielsweise keine Kräfte
aus dem Gewicht der Schiebetüre übernehmen.
Die Lauffläche
der unteren C-förmigen
Führungsschienen übernehmen
das volle Gewicht der Schiebetüre und
haben eine geringere Führungsfunktion
in Bezug auf seitliche Kräfte.
Die Schiebetür
hat damit eine grosse Tendenz, sich exakt auf der linearen Spur
zu bewegen. Ferner ist es möglich,
die oberen und unteren Rollensätze
zu vertauschen, derart, dass die oberen Rollensätze das Gewicht der Schiebetür übernehmen.
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Vorteilhafterweise
weist jeder der Rollensätze
für die
I- oder U-förmigen
Führungsschienen
drei Laufrollen auf, wobei eine der Laufrollen zu den beiden anderen
Laufrollen versetzt angeordnet ist, derart, dass die drei Laufrollen
in der I- oder U-förmigen Führungsschiene
justier- bzw. verspannbar sind, um eine allfälliges Seitenspiel aufzuheben.
Im gleichen Sinne weist jeder der Rollensätze für die C-förmige Führungsschiene
drei Laufrollen auf, wobei eine der Laufrollen versetzt angeordnet
ist, derart, dass die drei Laufrollen in den C-förmigen Führungsschienen justier- bzw.
verspannbar sind, um ein vertikales Spiel aufzuheben.
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Bevorzugt
besteht die Schienenanordnung aus einer Tragschiene sowie zwei gesonderten
C- bzw. I- oder U-förmigen
Profilen, welche mit der Tragschiene fest verbunden sind, wobei
die Tragschiene maschinenseitig und die Führungswagen türseitig angeordnet
werden.
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Gemäss einer
weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung weist jeder der Führungswagen
einen Rollenblock auf, mit je drei oberen und drei unteren Rollen.
Im oberen Bereich der Schiebe- bzw. Schutztüre wird eine weitere Rollenführung angeordnet,
welche zur Aufnahme von Kippkräften
ausgebildet ist. Weil die Höhe
der Schienenanordnung weniger als 20% der Höhe der Schiebetür beträgt, können damit
eventuelle Kippkräfte
ausgeschaltet werden. Bevorzugt werden an einer Schiebetür jeweils
zwei identische Führungswagen
angeordnet. Die Lösung der
neuen Erfindung eignet sich ganz besonders im Bereich der Schutzverkleidung
von Spritzgiessmaschinen. Die Laufflächen der Rollen werden aus Kunststoff
hergestellt. Damit kann ein ruhiger Lauf für die Bewegung unterstützt und
das Übertragen
von Vibrationskräften
minimiert werden.
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Die
neue Erfindung wird nun anhand einiger Ausführungsbeispiele mit weiteren
Einzelheiten erläutert.
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Die
1 und
2 zeigen
eine Lösung
des Standes der Technik gemäss
EP 1 589 173 ;
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die 3 zeigt
einen Schnitt der Tragschienen, oben mit einem I- oder U-förmigen Profil und unten mit
einem C-förmigen
Profil;
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die 4 zeigt
entsprechend der 3 einen Schnitt mit einem Führungswagen;
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die 5 und 5a zeigen
die obere Führung
in der I- oder U-förmigen
und unten in der C-förmigen
Führungsschiene
in grösserem
Massstab;
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die 6 und 6a zeigen
zwei verschiedene perspektivische Ansichten eines Rollenblockes der
Führungswagen;
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die 7a und 7b zeigen
einen Führungswagen,
links in einer Ansicht und rechts von der Seite gesehen, entsprechend
der Lösung
gemäss 9a;
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die 8a–8c zeigen
Beispiele von Führungswagen,
bei denen das Gewicht durch die unteren Rollensätze aufgenommen wird;
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die 9a–9c zeigen
Beispiele von Führungswagen,
bei denen das Gewicht durch die oberen Rollensätze aufgenommen wird.
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Die
1 und
2 zeigen
eine Schiebetüranordnung
des Standes der Technik gemäss
EP 1 589 173 . Die
1 ist
eine schrägperspektivische Ansicht
von der Maschinenseite her. Eine Schiebetür ST ist mit einer rollenbestückten Wagenanordnung WA
und einer Schienenanordnung SA ausgebildet. Zur Hilfestellung für die weiteren
Erläuterungen
ist ein rechtwinkliges xyz-Koordinatensystem
mit eingezeichnet. Die Schiebetüre
ST kann ein verglastes Sichtfenster FE enthalten. Die Türhöhe HT in
z-Richtung und die Türbreite
BT in x-Richtung
können über einen
weiten Bereich variieren. Typische Abmessungen liegen in Bereichen
zwischen 0,5 m und 2,5 m. Das Verhältnis von Türhöhe HT zu Türbreite BT kann gleichfalls über einen
weiten Bereich variieren. Die Wagenanordnung WA ist in einem unteren
Bereich, insbesondere einem unteren Drittel, vorzugsweise einem
unteren Viertel der Schiebetür
ST an dieser befestigt. Im skizzierten Beispiel ist eine in x-Richtung durchgehend
eingeteilte Wagenanordnung vorgesehen, deren Breite BW annähernd gleich
der Türbreite BT
ist. Die Höhe
HW der Wagenanordnung ist klein im Vergleich zur Türhöhe HT. Die
Schienenanordnung SA ist teilweise aufgeschnitten gezeichnet, um eine
erste Führungsschiene
S1, welche ansonsten in dieser Ansicht durch eine zweite Führungsschiene S2
verdeckt ist, zu zeigen. Die Höhe
AS der Schienenanordnung SA in z-Richtung ist ungefähr gleich der
Höhe HW
der Wagenanordnung WA. Die Tiefe TS der Schienenanordnung ist gering
und beträgt vorteilhafterweise
wenigstens das 3-fache der Tiefe TS. Die Schienanordnung SA wird
mit der in
1 sichtbaren Rückseite
an einem Maschinentisch oder Maschinenrahmen befestigt, vorzugsweise
vorschraubt. Die erste Schiene S1 und die zweite Schiene S2 sind
in definierter relativer Position verbunden, vorzugsweise miteinander
verschweisst. Typisch bei dieser Lösung ist, dass das Türgewicht
durch drei mittlere Rollen TR übernommen
wird.
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In
der 2 ist eine Situation mit in die Schienenanordnung
eingesetzter Wagenanordnung und über
die durch Schienenanordnung und Wagenanordnung gebildete Rollenführung in
Längsrichtung x
verfahrbare Schiebetür
ST skizziert. In der 2 sind zusätzlich Umrisse einer Maschinenverkleidung mit
Verkleidungsabschnitten MV1, MV2 skizziert, zwischen welchen eine
Türöffnung VO
frei ist. Die Schiebetür
ST kann entlang der Schienenanordnung in x-Richtung zwischen einer
geschlossenen Position, in welcher sie die Türöffnung V überdeckt, und einer offenen
Position, in welcher sie im wesentlichen vollständig vor dem Verkleidungsabschnitt
MV1 auf dessen dem Benutzter zugewandten Seite liegt, verfahren
werden. Die Schiebetür
ist in der 2 in einer Zwischenposition
skizziert. Gewichtskräfte
der Tür
sowie Kippmomente der Tür
aus deren Gewicht oder anderen Belastungen im Betrieb um alle Koordinatenachsen
werden ausschliesslich durch die Rollenführung mit der in der Schienenanordnung
geführten
Wagenanordnung aufgefangen.
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Die 3 bis 9 zeigen die erfindungsgemässe Lösung.
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Die 3 zeigt
einen Schienenanordnung 1 mit einer Tragschiene 2,
welche senkrecht aus eine Tragplatte 3, oben aus einem
U-förmigen
Stützprofil 4 und
unten aus einem Stützschenkel 5 besteht.
Im oberen U-förmigen
Stützprofil 4 ist
die U-förmige Führungsschiene 6 und
unten die C-förmige
Führungsschiene 7 massgenau
und fest eingepasst. Die Schienenanordnung erhält dadurch eine hohe Stabilität und ist
an Tragteilen 8 der Maschinen bzw. Maschinenverkleidung über Schrauben 9 befestigt,
wie in der 4 angedeutet ist.
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Die 4 zeigt
die Schienenanordnung 1 der 3 mit einem
Führungswagen 10.
Der Führungswagen 10 besteht
aus einem Rollenblock 11, welcher oben zylindrische Rollen 12 mit
vertikaler Drehaxe 13 aufweist und unten mit reifenartigen
Rollen 14 und horizontaler Axe 17 ausgebildet
ist.
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Bevorzugt
werden sowohl oben wie auch unten je drei Rollen 12 bzw. 14 angeordnet,
wie aus den 6 und 6a mit
den Bohrungen 19, 19', 19'' bzw. 20, 20', 20'' für die Befestigung der Rollen
angedeutet ist. In der 4 ist oben eine zweite versetzte Rolle 12' angedeutet,
welche eine um das Mass X versetzte Axe 13' aufweist. Nicht dargestellt ist
eine Verstelleinreichung, welche beispielsweise als Exzenterverstellung
ausgebildet sein kann, damit das Mass X der Rollen 12, 12', 12'' justiert bzw. verspannt werden
kann, um ein allfälliges
Seitenspiel aufzuheben. Sinngemäss
werden auch die Rollen 14, 14', 14'' ausgebildet.
Von den reifenartigen Rollen 14, 14', 14'' laufen
zwei Rollen 14, 14' auf
der gerundeten Tragfläche 15 und
tragen das Gewicht der Schiebetüre
ST. Die zwei Rollen 14, 14' ergeben auch die genaue Höhenlage
der Schiebetüre
ST sowie der Rollen 12, 12', 12''.
Mit der einstellbaren Rolle 14'' wird die
Türe bezüglich senkrechter
Schwingungen satt geführt.
Die Rollen 14, 14', 14'' unterstützen zudem eine exakte lineare
Führung
der Schiebetüre
ST. Alle an der Schiebetüre
ST auftretenden Kräfte
werden, soweit es die unter Türhälfte betrifft,
klar definiert abgefangen. Nicht dargestellt sind zusätzliche
Rollen, entsprechend der Rollen 12, welche an der oberen Türseite angeordnet
werden, damit allfällige
Kippmomente der Türe
abgefangen werden können.
Vibrationskräfte
in horizontaler Richtung „S" werden durch die
Verspannung der Rollen 12, 12', 12'' und
vertikale Vibrationskräfte „V" durch die Verspannung
der Rollen 14, 14', 14'' abgefangen. Wie bereits erwähnt, weist
jeder der Führungswagen
bzw. Rollen oben und unten je drei Rollen auf. Dabei ist jeweils
eine, bevorzugt die mittlere Rolle 12 bzw. 14'', um das Mass X bzw. Y versetzt
und einstellbar angeordnet, wie mit den Bohrungen 16, 16', 16'' angedeutet ist.
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Die 7a und 7b zeigen
Beispiele gemäss
der 9a, bei denen das Gewicht der Schiebetüre durch
den oberen Rollensatz bzw. die zylindrische Rolle 21'' abgefangen wird. Die Rollen 22, 22', 22'' fangen nur Seitenkräfte ab.
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Die 8a bis 8c sowie 9a bis 9c zeigen
verschiedene Ausgestaltungsbeispiele. Bei den 8a, 8b und 8c werden
die Kräfte über die
Führungswagen 10' unten und bei den 9a, 9b und 9c über die
Führungswagen 10'' oben abgefangen, wobei jeweils
unterschiedliche Rollen zum Einsatz kommen. Bevorzugt werden die
Seitenkräfte
mit zylindrischen Rollen abgefangen. Die Gewichtskräfte können sowohl über zylindrische
wie auch über
reifenartige Rollen abgefangen werden. Im Unterschied zu den übrigen Figuren
zeigen die 8a und 9b anstelle
einer U-förmigen Führungsschiene 6 eine
I-förmige
Führungsschiene 23.
Die I-förmige
Führungsschiene 23 hat
den Vorteil, dass sie weniger schmutzempfindlich ist.