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Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit einem Maschinenrahmen, einer Bearbeitungseinrichtung, mindestens zwei Werkstückaufnahmen und einer zwischen mehreren Positionen bewegbaren Abschirmung für jede Werkstückaufnahme, mit der die Werkstückaufnahme in einer ersten Position gegenüber einer Umgebung der Werkzeugmaschine abschirmbar ist.
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Eine derartige Werkzeugmaschine ist beispielsweise aus
DE 10 2006 052 933 B3 bekannt. Die Werkstückaufnahme weist hier vier Werkstückplätze auf. In einer Beschickungsposition eines Werkstückplatzes ist dieser Werkstückplatz der freien Umgebung der Werkzeugmaschine zugewandt, so dass ein Wecker hier ein Werkstück einlegen oder das Werkstück entnehmen kann. In dieser Position ist eine Abschirmung, die zwei Teile aufweist, von oben und von unten an den Werkstückträger zur Anlage gebracht, so dass drei weitere Werkstückpositionen in einem Raum angeordnet sind, in dem sich auch die Bearbeitungseinrichtung bewegt. Die Abschirmung sichert dagegen, dass Kühlflüssigkeit und Späne, die bei der Bearbeitung eines Werkstücks entstehen können, nach außen gelangen. Die Werkstückaufnahme kann allerdings auch in eine Position gedreht werden, in der die beiden Teile der Abschirmung nicht an der Werkstückaufnahme zur Anlage gebracht werden können. Für diesen Fall ist ein dritter Teil der Abschirmung vorgesehen, der eine Zugangsöffnung im Maschinenrahmen vollständig verschließt, durch die der Werker die Werkstücke in die Werkstückaufnahme laden oder von dort entladen kann.
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Eine weitere Werkzeugmaschine ist aus
DE 10 2007 044 288 A1 bekannt. Hier sind zwei nebeneinander angeordnete Werkstückaufnahmen vorgesehen, die getrennt voneinander in Richtung auf die Bearbeitungseinrichtung verschoben werden können. Eine erste Abschirmung kann von der einen Werkstückaufnahme zur anderen verschoben werden. Die erste Abschirmung zwischen der Werkstückaufnahme und der Umgebung der Werkzeugmaschine ist dabei mit einer zweiten Abschirmung gekoppelt, die zwischen den Werkstückaufnahmen und der Bearbeitungseinrichtung angeordnet ist. Wenn die erste Abschirmung die Werkstückaufnahme freigibt, wird gleichzeitig die zweite Abschirmung zwischen der Bearbeitungseinrichtung und der Werkstückaufnahme verschoben, so dass die Bearbeitungseinrichtung ein Werkstück bearbeiten kann, das in der anderen Werkstückaufnahme angeordnet ist.
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Unter dem Begriff ”Werkstückaufnahme” ist in der vorliegenden Beschreibung ein Bereich zu verstehen, in dem ein oder mehrere Werkstücke angeordnet sein können, wobei das oder die Werkstücke in der Werkstückaufnahme von der Bearbeitungseinrichtung bearbeitet werden können.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde eine hohe Produktivität der Werkzeugmaschine sicher zu stellen.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Abschirmung zwischen den Positionen um eine Drehachse herum verschwenkbar ist und die Abschirmung in einer zweiten Position zwischen der Werkstückaufnahme und der Bearbeitungseinrichtung angeordnet ist.
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Die Abschirmung kann zwei Funktionen erfüllen. Wenn die Bearbeitungseinrichtung ein in der Werkstückaufnahme angeordnetes Werkstück bearbeitet, dann schirmt die Abschirmung diesen Bearbeitungsbereich zur Umgebung hin ab, so dass eine Gefährdung der Umgebung durch Verfahrbewegungen der Bearbeitungseinheit mit dem Werkzeug sowie durch Kühlflüssigkeit oder Späne, die bei der Bearbeitung entstehen, nicht mehr gegeben ist. Wenn hingegen das Werkstück aus der Werkstückaufnahme entfernt werden soll oder ein neues Werkstück in die Werkstückaufnahme eingelegt werden soll, dann ist eine erhöhte Sicherheit dadurch gegeben, dass die Abschirmung zwischen der Werkstückaufnahme und der Bearbeitungseinrichtung angeordnet ist. Diese Sicherheit wird automatisch erzeugt. Auch bei einer Fehlbedienung ist es nicht möglich, dass der Werker versehentlich mit der Bearbeitungseinrichtung in Kontakt kommt und sich verletzt oder das Werkstück beschädigt. Sobald die Werkstückaufnahme zur Umgebung hin freigegeben wird, ist automatisch ein Schutz vor der Bearbeitungseinrichtung gegeben. Jede Abschirmung kammert den verfügbaren Arbeitsbereich der Werkzeugmaschine in zwei Bereiche, von denen einer für die Bearbeitung der Werkstücke und der jeweils andere für deren Be- und Entladung genutzt werden kann. Die jeweilige Ausprägung der Abschirmung in der Form, dass sie in den unmittelbaren Wirkungsbereich der Bearbeitungseinrichtung einschwenkbar sind, erlaubt eine sehr kompakte Dimensionierung der Werkzeugmaschine. Da die Abschirmung um eine Drehachse herum verschwenkbar ist, lässt sich die Bewegung der Abschirmung relativ leicht bewerkstelligen. Die Verschwenkung um die Drehachse herum lässt auf einfache Weise den Wechsel zwischen den beiden oben genannten Positionen zu.
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Vorzugsweise ist die Drehachse im Wesentlichen horizontal angeordnet. In diesem Fall kann man in der Werkstückaufnahme beispielsweise zwei oder mehr Werkstücke nebeneinander anordnen. Dies erleichtert die Beschickung, weil man die beiden Werkstücke nur auf die gleiche Einlegehöhe anheben muss. Die Bearbeitungseinrichtung, die vorzugsweise in Fahrständer- oder Bohrwerkbauweise mit horizontaler Lage der Arbeitsspindel oder der Arbeitsspindeln ausgeführt ist, kann dann zum Bearbeiten der Werkstücke ebenfalls horizontal verfahren werden.
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Vorzugsweise weist die Abschirmung eine gekrümmte Wand auf, wobei eine Krümmungsinnenseite zur Drehachse hin gerichtet ist. Die Abschirmung umgibt also die Werkstückaufnahme nach Art einer Schale, beispielsweise einer Halbschale. Die Schale kann einer Zylindermantelfläche folgen. Sie kann aber auch, wenn dies erwünscht oder notwendig ist, eine von einer Zylindermantelfläche abweichende Form haben. So kann sie beispielsweise auch einen elliptischen Querschnitt haben oder der Form eines Polygon-Zylinders folgen. Die genaue Gestaltung richtet sich unter anderem nach der gewünschten Bewegbarkeit der Bearbeitungseinrichtung und nach den vom Werkstückträger und der Bearbeitungseinheit vorgegebenen Störkonturen.
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Vorzugsweise bewegt die Abschirmung bei der Bewegung von der ersten Position in die zweite Position eine Kante, die in der ersten Position eine Unterkante bildet, von unten nach oben. In der ersten Position schirmt die Abschirmung einen Bereich, in der die Bearbeitungseinrichtung ein oder mehrere Werkstücke bearbeitet, zur Umgebung hin ab. In dieser Position wird es vorkommen, dass bei der Bearbeitung entstehende Späne in die Abschirmung hinein fallen. Aufgrund der Schwerkraft werden sie sich dann im Bereich nahe der Kante ansammeln, die in der ersten Position die Unterkante bildet. In vielen Fällen wird die Schwerkraft aber nicht ausreichen, um die Späne und die Kühlflüssigkeit restlos aus der Abschirmung herausfallen zu lassen. Wenn man nun beim Wechsel von der ersten Position in die zweite Position die Unterkante von unten nach oben bewegt, dann wird der Bereich der Abschirmung, der der Unterkante benachbart ist, bei dieser Bewegung eine Neigung erhalten, bei der die Späne, gegebenenfalls unterstützt durch entsprechend ausgerichtete Spüldüsen mit Kühlschmierstoff, aus der Abschirmung in Richtung Maschinenbett abgeführt werden und zwar bevor die Abschirmung soweit geöffnet worden ist, dass ein Werker Zugriff auf die Werkstückaufnahme hat. Man kann also dafür sorgen, dass die Späne, die ein Störpotential für den Werkstückwechselprozess und ein Gefährdungspotential für einen Werker bilden, immer sicher innerhalb des Maschinenrahmens bleiben und aus dem Arbeitsraum abgeführt werden.
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Vorzugsweise ist die Werkstückaufnahme um eine Achse verschwenkbar, die im Wesentlichen parallel zur Drehachse angeordnet ist. Die Achse kann auch mit der Drehachse der Abschirmung übereinstimmen. In vielen Fällen wird es jedoch günstig sein, wenn das Werkstück um die Drehachse rotiert werden kann. Durch das Schwenken der Werkstückaufnahme steht ein zusätzlicher Freiheitsgrad zur Verfügung, den man verwenden kann, um die Bearbeitungseinrichtung mit dem Werkstück zusammenwirken zu lassen.
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Vorzugsweise weist die Abschirmung an mindestens einem seitlichen Ende einen in der ersten Position zur Bearbeitungseinrichtung gerichteten Seitenwandabschnitt auf, der in der zweiten Position zusammen mit einer stationären Wand eine Seitenabdeckung für die Werkstückaufnahme bildet. Wenn die Abschirmung in die zweite Position verlagert worden ist, dann stehen die Werkstücke für den Werker offen und sind für ihn frei zugänglich. Die Zugänglichkeit beschränkt sich aber tatsächlich auf die gerade ”geöffnete” Werkstückaufnahme, bei zwei Werkstückaufnahmen also auf die Hälfte der Werkstücke. Die jeweils andere Hälfte der Werkstücke sind durch die zweite Abschirmung in ihrer ersten Position oder Arbeitsposition nicht zugänglich. Andere Bereiche der Werkzeugmaschine sind jedenfalls von der Werkstückaufnahme her ebenfalls nicht zugänglich. Zur Bearbeitungseinrichtung hin ist der weitere Zugang durch die gegebenenfalls gekrümmte Wand blockiert. Zu den Seiten hin ist der Zugang durch die Seitenabdeckung blockiert. In der ersten Position verschwindet hingegen der Seitenwandabschnitt hinter der stationären Wand, so dass der Seitenwandabschnitt der Abschirmung eine Bewegung der Bearbeitungseinrichtung nicht weiter behindert.
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Vorzugsweise weist die Abschirmung einen gesteuerten Schwenkantrieb auf. Der Schwenkantrieb hat zwei Vorteile. Zum einen erleichtert er die Bewegung der Abschirmung, ohne dass ein Werker die dazu erforderlichen Kräfte aufbringen muss. Zum anderen kann der Schwenkantrieb auch als Sicherheitsmerkmal verwendet werden. So kann der Schwenkantrieb beispielsweise durch ein geeignetes Programm so gesteuert sein, dass er die Bewegung der Abschirmung nur in bestimmten Betriebszuständen der Werkzeugmaschine zulässt.
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Vorzugsweise ist eine Bedienerschutztür vor eine Zugangsöffnung im Maschinenrahmen, durch die die Werkstückaufnahme zugänglich ist, wenn sich die Abschirmung in der zweiten Position befindet, verlagerbar, wobei die Abschirmung nur dann verlagerbar ist, wenn die Bedienerschutztür vor der Zugangsöffnung angeordnet ist. Die Zugangsöffnung ist hier vorzugsweise kleiner als ein von der Abschirmung insgesamt freigebbarer Bereich. Dementsprechend kann auch die Bedienerschutztür etwas kleiner sein. Die Bedienerschutztür sichert einen Werker vor Verletzungen oder Risiken, die entstehen können, wenn er mit der sich bewegenden Abschirmung in Konflikt kommt. Die Abschirmung kann nur dann bewegt werden, wenn die Bedienerschutztür einen Zugriff auf die Abschirmung verhindert. Beispielsweise kann man die Bedienerschutztür mit dem die Bewegung der Abschirmung steuernden Programm koppeln.
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Auch ist es von Vorteil, wenn die Bedienerschutztür nur dann von der Zugangsöffnung weg bewegbar ist, wenn sich die Abschirmung in der zweiten Position befindet und dabei den Bearbeitungsbereich, in dem die Bearbeitungseinrichtung auf das oder die in der Werkstückaufnahme angeordneten Werkstücke einwirkt, abschirmt. In diesem Fall besteht für den Werker keine Gefahr mehr.
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Vorzugsweise weist mindestens eine Werkstückaufnahme mehrere Werkstückplätze auf. In diesem Fall kann man in eine Werkstückaufnahme mehrere Werkstücke einlegen und dort fixieren, beispielsweise durch Einspannen.
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Vorzugsweise weist mindestens ein Werkstückplatz einen Drehteller auf, der um eine Achse verdrehbar ist, die im Wesentlichen senkrecht zur Werkstückaufnahme gerichtet ist. Mit dem Drehteller steht dann ein weiterer Freiheitsgrad zur Verfügung, so dass das Werkstück beispielsweise von vier Seiten her bearbeitet werden kann. Wenn auch noch die Werkstückaufnahme drehbar ist, kann das Werkstück von fünf Seiten her bearbeitet werden.
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Auch ist von Vorteil, wenn mindestens zwei Werkstückaufnahmen voneinander getrennte Spannkreise aufweisen. In diesem Fall kann man die einzelnen Werkstückaufnahmen unabhängig voneinander beschicken und entladen.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigen:
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1 eine schematische perspektivische Darstellung einer Werkzeugmaschine,
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2 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Bewegung von Abschirmung und Bedienerschutztür,
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3 die Bedienerschutztür und die Abschirmung vor Beginn einer Bearbeitung,
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4 die Bedienerschutztür und die Abschirmung bei einer Bearbeitung,
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5 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Seitenabdeckung,
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6 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Abschirmung,
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7 eine Ausführungsform der Werkzeugmaschine mit zwei Bedienerschutztüren und zwei Abschirmungen,
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8 eine Ausführungsform der Werkzeugmaschine mit zwei Werkstückaufnahmen, die einen gemeinsamen Schwenkantrieb aufweisen,
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9 eine Ausführungsform einer Werkzeugmaschine mit zwei Werkstückaufnahmen, von denen jeder einen einzelnen Schwenkantrieb aufweist,
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10 eine Werkzeugmaschine in einer Ausführungsform, bei der die Werkstückaufnahmen individuell schwenkbar und ohne Gegenlager ausgebildet sind und
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11 verschiedene Betriebszustände der Werkzeugmaschine.
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1 zeigt in stark schematisierter Form eine Werkzeugmaschine 1 mit einem Maschinenrahmen 2, der auch als „Gehäuse” bezeichnet werden kann. Im Maschinenrahmen 2 ist eine Bearbeitungseinrichtung 3 angeordnet, die im vorliegenden Fall zwei Spindeln 4 aufweist. Die Bewegungsmöglichkeiten der Spindeln 4 sind durch ein dreidimensionales kartesisches Koordinatensystem mit den Achsen X, Y und Z dargestellt.
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Die Werkzeugmaschine 1 weist im vorliegenden Fall zwei Abschnitte 5a, 5b auf. Die beiden Abschnitte 5a, 5b sind weitgehend spiegelsymmetrisch ausgebildet, so dass im Folgenden nur jeweils einer der Abschnitte 5a, 5b beschrieben wird.
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Der Abschnitt 5a weist eine Werkstückaufnahme 6 auf mit zwei Drehtellern 7, 8. Als Werkstückaufnahme wird ein Bereich bezeichnet, in dem ein oder mehrere zur Bearbeitung vorgesehene Werkstücke positioniert werden können. Auf jedem Drehteller 7, 8 ist ein Werkstück 9, 10 aufgespannt. Jeder Drehteller 7, 8 bildet also einen Werkstückplatz. Die Drehteller sind durch Drehantriebe 11, 12 um jeweils eine Achse 13, 14, die im Wesentlichen senkrecht zur Werkstückaufnahme 6 gerichtet ist, verdrehbar. Die Werkstückaufnahme 6 selbst ist in Richtung eines Doppelpfeils 15 um eine Achse 16 verschwenkbar. Die beiden Werkstücke 9, 10 können gleichzeitig durch die beiden Spindeln 4 der Bearbeitungseinrichtung 3 bearbeitet werden. Das Schwenken der Werkstückaufnahme 6 kann durch einen Schwenkantrieb 17 (2) gesteuert werden. Die Drehteller 7, 8 sind optional, können also auch entfallen. In diesem Fall werden die Werkstücke direkt in der Werkstückaufnahme 6 positioniert und fixiert.
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2 zeigt, dass die Werkstückaufnahme 6 aus dem Abschnitt 5b von außen zugänglich ist, um die Werkstücke 9, 10 auszuwechseln, d. h. bearbeitete Werkstücke 9, 10 zu entladen und neue Werkstücke 9, 10 zur Bearbeitung in die Werkstückaufnahme 6 einzuspannen. Aus Gründen der Übersicht ist nur das Werkstück 10 dargestellt.
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Für diesen Ent- und Beladevorgang weist der Maschinenrahmen 2 eine Zugangsöffnung 18 auf. Diese Zugangsöffnung 18 kann durch eine Bedienerschutztür 19 verschlossen werden, die zum Schließen in Richtung eines Pfeils 20 bewegt werden kann. Dabei wird die Bedienerschutztür 19 um die Achse 16 verschwenkt. Entsprechende seitliche Stützen oder Speichen für die Bedienerschutztür 19 sind hier aus Gründen der Übersicht nicht dargestellt.
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Ferner ist eine Abschirmung 21 vorgesehen, die zum Schließen in Richtung eines Pfeils 22 verschwenkt werden kann und zwar ebenfalls um die Achse 16. Die Aufhängung der Abschirmung 21 wird in 5 näher erläutert.
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3 zeigt eine Situation, in der das Werkstück 10 in der Werkstückaufnahme 6 eingespannt ist. Die Abschirmung 21 ist so verlagert worden, dass sie das Werkstück 10 zur Umgebung der Werkzeugmaschine 1 hin abschirmt. Diese Position der Abschirmung 21 wird auch als „erste Position” bezeichnet, während die in 2 dargestellte Position der Abschirmung 21 als „zweite Position” bezeichnet wird. Auch die Bedienerschutztür 19 ist in Richtung des Pfeils 20 so verschwenkt worden, dass sie die Zugangsöffnung 18 verschließt. Hierbei geht man vorteilhafterweise so vor, dass zuerst die Bedienerschutztür 19 in die in 3 dargestellte Position verlagert wird, so dass die Zugangsöffnung 18 verschlossen ist. Danach wird die Abschirmung 21 in Richtung des Pfeils 22 aus der zweiten Position in die erste Position bewegt. In diesem Zustand kann das Werkstück 10 durch die Bearbeitungseinrichtung 3 bearbeitet werden. Eine Verletzung eines Werkers durch die sich bewegende Abschirmung 21 ist ausgeschlossen.
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4 zeigt eine Situation, in der eine Bearbeitung des Werkstücks 10 stattgefunden hat. Es ist erkennbar, dass die Werkstückaufnahme 6 durch den Drehantrieb 17 um die Achse 16 verschwenkt worden ist, um eine bestimmte Bearbeitung zu ermöglichen.
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Bei der Bearbeitung entstehen Späne 24, von denen sich ein Teil im Innern der Abschirmung 21 ablagern kann. Wenn die Bearbeitung des Werkstücks 10 beendet ist, dann wird zunächst die Abschirmung 21 in Richtung des Pfeils 25 verlagert. Dabei wird eine Kante, die in der in 4 dargestellten ersten Position eine Unterkante 26 der Abschirmung 21 bildet, von unten nach oben bewegt, so dass die Späne 24, unterstützt durch entsprechend ausgerichtete Spüldüsen mit Kühlschmierstoff, aus der Abschirmung heraus auf eine Schräge 27 im Maschinengestell 2 gelangen und in Richtung einer Entsorgungsposition im Maschinenbett abgeführt werden. Wenn die Abschirmung 21 in die 2 dargestellte Position verschwenkt worden ist, dann befindet sich auf jeden Fall keine nennenswerte Anhäufung von Spänen 24 mehr in der Abschirmung 21.
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Sobald die Abschirmung 21 in die zweite Position (2) verschwenkt worden ist, kann die Bedienerschutztür 19 geöffnet werden. Danach ist die Zugangsöffnung 18 wieder zugänglich, um die Werkstück 9, 10 zu entladen und neue Werkstücke 9, 10 fest zu spannen.
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5 zeigt das Zusammenwirken der Abschirmung 21 mit einer stationären Wand 28, die im Maschinengestell 2 stationär angeordnet ist. Die stationäre Wand 28 befindet sich an der Außenseite eines Endes der Abschirmung 21. Eine entsprechende Wand (nicht dargestellt) befindet sich an der Außenseite im Bereich des anderen Endes der Abschirmung 21. Die Richtungsangaben beziehen sich dabei auf eine Richtung parallel zur Drehachse 16.
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Die Abschirmung 21 weist an ihren beiden Enden jeweils einen Seitenwandabschnitt 29 auf. Die Seitenwandabschnitte 29 können gleich ausgeführt sein oder sich unterscheiden. Im Folgenden wird nur ein Seitenwandabschnitt als 29 besprochen. Der andere Seitenwandabschnitt ist funktionsgleich. Der Seitenwandabschnitt 29 weist eine kreisrunde Öffnung 30 auf, mit der der Seitenwandabschnitt 29 auf einem entsprechenden Lagerelement 31 im Maschinengestell 2 gelagert ist.
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Wenn sich die Abschirmung 21 in der zweiten Position (2) befindet, dann bildet der Seitenwandabschnitt 29 mit der stationären Wand 28 am Maschinenrahmen 2, eine etwa kreisförmige Seitenabdeckung, mit der der in 2 dargstellte Raum vollständig gegenüber dem Inneren der Werkzeugmaschine 1 abgeschlossen ist. Dies ist in 5a durch eine gestrichelte Linie 32 dargestellt.
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Wenn sich die Abschirmung 21 hingegen in der ersten Position befindet, dann überdecken sich der Seitenwandabschnitt 29 und die stationäre Wand 28, so dass der Raum zwischen der gestrichelten Linie 32 und der stationären Wand 28 frei ist. Wenn die Abdeckungen 21 in beiden Abschnitten 5a, 5b in die erste Position verlagert worden sind, dann kann die Bearbeitungseinrichtung 3 die Spindeln 4 zwischen den beiden Abschnitten 5a, 5b hin und her bewegen, ohne dass der Seitenwandabschnitt 29 in Z-Richtung umfahren werden müsste.
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6b zeigt die Abschirmung 21 mit ihrem Schwenkantrieb 33. Der Schwenkantrieb 33 wirkt auf einen Zylinderfortsatz 34, der mit dem Seitenwandabschnitt 29 verbunden ist. Der Seitenwandabschnitt 29 am anderen Ende benötigt keinen eigenen Schwenkantrieb.
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6a zeigt, dass die Abschirmung 21 einen gekrümmten Verlauf aufweist, der allerdings nicht der Form eines Halbzylinders folgen muss, obwohl dies von Vorteil ist. Mit einer gestrichelten Linie 35 ist dargstellt, dass die Abschirmung 21 auch von einem Halbzylinder abweichende Form haben kann, beispielsweise die Form eines elliptischen Halbzylinders. Wenn hier von einer „Krümmung” die Rede ist, dann schließt dies auch eine polygonartige Form der Abschirmung 21 ein.
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Wie in den 2 bis 4 zu erkennen ist, ist die Abschirmung 21 etwa als Halbschale ausgebildet, während die Bedienerschutztür als Viertelschale ausgebildet ist. Die Abschirmung 21 gibt also immer den Durchmesser eines Kreises frei (natürlich über die Länge des Abschnitt 5a, 5b). Die Zugangsöffnung 18 ist jedoch durch den Maschinenrahmen 2 auf etwa ein Viertel des Kreises beschränkt. Dementsprechend muss die Bedienerschutztür 19 auch nur eine Viertelschale bilden, um die Zugangsöffnung 18 sicher verschließen zu können.
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Der Begriff „Halbschale” und „Viertelschale” ist hier aus Gründen der Anschaulichkeit gewählt. Diese Begriffe beinhalten keine mathematisch exakte Dimensionierung.
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Zum Schutz des Werkers und zum Schutz vor Kollisionen unter den bewegten Teilen können alle relevanten Abläufe durch eine sichere Ablaufsteuerung mit verschiedenen Positionsabfragen überwacht werden.
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Wenn das Werkstück aus dem Werkstückträger entfernt werden soll oder ein neues Werkstück in den Werkstückträger eingelegt werden soll, dann ist eine erhöhte Sicherheit dadurch gegeben, dass die Abschirmung in den gerade beendeten Wirkungsbereich der Bearbeitungseinheit eingeschwenkt wird, nachdem diese den entsprechenden Kollisionsbereich durch seitliches Verfahren zum angrenzenden Arbeitssektor freigegeben hat. Die zeitliche Abfolge und Absicherung der wechselnden Positionen oder Endlagen der Abschirmung in Verbindung mit der jeweiligen Position der Bearbeitungseinheit erfolgt über eine geeignete Ablauf-Steuerung der Werkzeugmaschine und wird entsprechend der Einsatzcharakteristik der Werkzeugmaschine realisiert. Das Bedienerpersonal hat dabei keine Möglichkeiten, sicherheitsrelevante Abfolgen zu manipulieren. Der Wechsel zwischen den beiden Positionen der Abschirmungen erfolgt durch verschwenken um eine horizontale Drehachse.
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7 zeigt einen Teil einer Werkzeugmaschine mit zwei Werkzeugaufnahmen, d. h. zwei flexibel abschirmbaren Bereichen, von denen jede mit einer Abschirmung 21a, 21b und einer Bedienerschutztür 19a, 19b versehen ist. Jede Abschirmung 21a, 21b weist einen eigenen Schwenkantrieb 33a, 33b auf. Dementsprechend kann jede Abschirmung 21a, 21b individuell bewegt werden.
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Damit sind folgende Betriebsweisen der Werkzeugmaschine 1 möglich:
Man kann beide Abschirmungen 21a, 21b in die jeweils erste Position bewegen, so dass die Bearbeitungseinrichtung 3 alle Werkstücke bearbeiten kann, die in den Werkstückaufnahmen 6 in beiden Abschnitten 5a, 5b angeordnet sind (11c). Dies hat den Vorteil, dass man beispielsweise alle Werkstücke zunächst mit dem gleichen Werkzeug bearbeiten kann, (so genannter Pendelbetrieb) was sich positiv auf die Bearbeitungszeit auswirkt, weil die Zeit für einen Werkzeugwechsel auf mehrere Werkstücke umgelegt werden kann. Dadurch lassen sich Positionierzeiten und Nebenzeiten für den Werkzeugwechsel in der Bearbeitungseinrichtung reduzieren.
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Man kann eine Abschirmung 21a aus der ersten Position in die zweite Position bewegen, so dass die Werkstückaufnahme, die zu der Abschirmung 21a für den Werker zugänglich ist und dementsprechend die dort angeordneten Werkstücke ausgetauscht werden können (11a). Man kann die Abschirmung 21a wieder schließen, d. h. die Abschirmung 21a in die erste Position bewegen, und die zweite Abschirmung 21b öffnen, d. h. in die zweite Position bewegen (11b). Aufgrund der Seitenabdeckung kann die Bearbeitungseinrichtung 3 die Werkstücke in der der Abschirmung 21a zugeordneten Werkstückaufnahme 6 bearbeiten, ohne dass die Gefahr besteht, dass seitlich Kühlflüssigkeit oder Späne austreten und einen Werker gefährden. Die bearbeitungsparallele Be- und Entladung setzt voraus, dass die den beiden Abschirmungen zugeordneten Werkstücke über getrennte Spannkreise versorgt werden.
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Man kann auch beide Abschirmungen 21a, 21b in die zweite Position bewegen (11d), so dass alle Werkzeugaufnahmen 6 für den Werker frei zugänglich sind, beispielsweise für Umrüstzwecke.
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Wenn beide Abschirmungen 21a, 21b in die erste Position bewegt worden sind, dann ist ein Bearbeitungsbereich, in dem die Spindeln 4 mit daran angeordneten Werkzeugen mit den Werkstücken zusammenwirken, durch ein Fenster 35 im Maschinenrahmen 2 (1) sichtbar, weil die Seitenwandabschnitte 29 der Abschirmungen 21 in Überdeckung mit den stationären Wänden 28 am Maschinenrahmen 2 geschwenkt worden sind. Diese Einsehbarkeit des Prozesses ist vorteilhaft für die Programmierung an der Maschine.
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8 zeigt schematisch, dass die Werkstückaufnahmen 6 mit Drehtellern 7 (die Drehteller 7 sind optional) durch einen gemeinsamen Drehantrieb 17 in Richtung des Doppelpfeils 15 gedreht werden können.
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9 zeigt eine entsprechende Ausgestaltung, bei der unterschiedliche Werkstückaufnahmen 6a, 6b mit jeweils eigenen Schwenkantrieben 17a, 17b in Richtung des Doppelpfeils 15 unabhängig voneinander geschwenkt werden können. Auch hier sind wieder Drehteller 7 eingezeichnet, die allerdings optional sind. Die unabhängige Schwenkmöglichkeit der beiden Werkstückträger erhöht die Bearbeitungsmöglichkeit innerhalb eines abgeschirmten Arbeitsraumsektors, während parallel vor der benachbarten Abschirmung ein Be- und Entladevorgang stattfindet, bei dem der Werkstückträger keine Bewegung durchführen darf.
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10 zeigt eine Ausgestaltung, bei der die Werkstückträger 6a, 6b jedoch einseitig gelagert sind, also keine Gegenlager aufweisen. Auch hier ist jeder Werkstückträger 6a, 6b durch seinen Schwenkantrieb 17a, 17b individuell verdrehbar.
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In den 7 bis 10 entsprechen die Bezugszeichen denen aus den 1 bis 6. Insbesondere ergibt sich, dass die Drehachse 16 für die Abschirmungen 21a, 21b und die Werkstückträger 6, 6a, 6b übereinstimmen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006052933 B3 [0002]
- DE 102007044288 A1 [0003]
