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Die Erfindung betrifft eine Maschinenschutzabdeckung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Bei Werkzeugmaschinen ist es oftmals von Vorteil, wenn die Beladung der Maschine mit dem Werkstück per Kran durch das Dach der Maschinenverkleidung erfolgen kann. Dieses Dach wird in der Regel durch eine längenveränderliche Maschinenschutzabdeckung gebildet. Um das Dach für die Beladung zu öffnen, muss diese Abdeckung zusammengeschoben, von einer maschinenseitigen Anschluss-Seite gelöst und nach hinten oder zur Seite gefahren werden. Nach dem Beladen muss dieser Vorgang rückwärts ablaufen und die Abdeckung ist an die zuvor gelöste Anschlussfläche wieder anzukoppeln. Diese Dachöffnung und -schließung muss ohne Bediener-Eingriff automatisch und programmgesteuert ablaufen können.
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Alternativ zur oben beschriebenen Öffnung kann es auch Fälle geben, z. B. die Zutrittgewährung zum Maschinenraum für Bedienpersonal, bei denen Maschinenschutzabdeckungen, die sich nicht im Dachbereich der Werkzeugmaschinen befinden, automatisch an- und abgekoppelt werden müssen.
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In
DE 10 2007 043 808 A1 ist eine Maschinenschutzabdeckung beschrieben, bei der die An- und Abkopplung von der Maschine durch Koppelglieder erfolgt, die sich nach dem Prinzip der mechanischen Druckdose durch „Druckeingriffe” in wechselnder Folge ver- und entriegeln. Diese Koppelglieder haben aber den Nachteil, dass Sie relativ leicht versagen können, was dann bei der Maschinenbewegung zu Beschädigungen führen kann. Zu Fehlbetätigungen kann es insbesondere dadurch kommen, dass die verfügbaren Druckkräfte, die über die Schutzabdeckung aufgebaut und übertragen werden, wenig definiert sind und sich mit zunehmender Nutzungsdauer verändern können.
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In
DE 10 2009 060 097 A1 wird eine bevorzugt im Dachbereich einer Maschine einzusetzende Schutzabdeckung beschrieben, bei der eine Ver- und Entriegelungsmethode angewendet wird, die eine Verfahrbewegung des Maschinenständers im Überhubbereich nutzt. Der hier beschriebene Verriegelungsmechanismus nutzt Federkräfte aus, ist aber relativ kompliziert und teuer. Zudem ist bei der Installation und Justierung einer solchen Vorrichtung ein hoher Aufwand erforderlich.
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In
DE 20 2014 100 698 U1 wird eine gattungsgemäße, ebenfalls im Dachbereich einer Maschine einzusetzende Maschinenschutzabdeckung beschrieben. Diese weist zur Arretierung an der Maschine zwei längsverschiebbare Riegelleisten auf, die mittels Drehung einer ellipsenförmigen Kurvenscheibe gegen eine Federkraft auseinander gespreizt werden. Nachteil dieser Ausführung ist, dass zwei Riegelleisten gegenläufig bewegt werden müssen. Dies macht die technische Umsetzung kompliziert und wartungsanfällig, weil eine Drehbewegung in eine lineare Bewegung umgesetzt werden muss.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die bekannte Maschinenschutzabdeckung dahingehend zu verbessern, dass die beschriebenen Nachteile nicht auftreten und die Ver- und Entriegelung zuverlässig und automatisiert erfolgen kann.
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Gelöst wird dieser Aufgabe durch eine Maschinenschutzabdeckung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine Maschine mit den Merkmalen des Anspruchs 11. Vorteilhafte Ausführungsformen finden sich in den jeweiligen Unteransprüchen.
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Die in einer Bewegungsrichtung längenveränderlich ausgebildete Maschinenschutzabdeckung weist erste und zweite Maschinenanschlussabschnitte auf, die an einer ersten Seite mit einem ersten Teil der Maschine verbindbar und an der dieser in Bewegungsrichtung gegenüberliegenden zweiten Seite mit einem zweiten Teil der Maschine, insbesondere dem beweglichen Maschinenständer, lösbar verbindbar sind. Der zweite Maschinenanschlussabschnitt weist dabei einen Verriegelungsabschnitt auf, der an der Maschinenschutzabdeckung in einer Querrichtung senkrecht zur Bewegungsrichtung zumindest zwischen einer ersten Schaltposition und einer zweiten Schaltposition verschieblich geführt ist. Der Verriegelungsabschnitt weist zudem wenigstens eine erste Eingriffsaussparung zur Aufnahme eines maschinenseitig vorgesehenen oder maschinenseitig angebrachten Eingriffsabschnitts und wenigstens eine zweite Eingriffsaussparung zur Aufnahme eines maschinenschutzabdeckungsseitigen Eingriffsabschnitts auf.
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Zum Lösen der Maschinenschutzabdeckung von dem Maschinenständer wird diese z. B. durch Bewegen des Maschinenständers in Bewegungsrichtung zusammengeschoben. Dabei greifen die beiden Eingriffsabschnitte durch die jeweiligen Eingriffsaussparungen hindurch, wobei der eine Eingriffsabschnitt durch den Verriegelungsabschnitt verriegelt ist, der andere Eingriffsabschnitt nicht. Durch anschließendes Bewegen des bewegbaren Verriegelungsabschnitts quer zur Bewegungsrichtung wird der eine gelöst, der andere Eingriffsabschnitt an dem Verriegelungsabschnitt fixiert.
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Auf diese Weise wird eine Maschinenschutzabdeckung geschaffen, welche sich rasch lösen und wieder am Maschinengehäuse befestigen lässt, die also schnell schaltet. Darüber hinaus lässt sich die Funktion kostengünstig herstellen, da lediglich ein Linearantrieb ausreicht und insbesondere keine gegenläufigen Bewegungen oder das Umwandeln einer Drehbewegung in eine Verschiebebewegung erforderlich sind. Die erfindungsgemäße Ver- und Entriegelungsmechanik kann darüber auf einfache Weise mit der Maschinensteuerung verknüpft werden und erlaubt somit ohne Bediener-Eingriff das selbsttätige Öffnung und Schließen der Maschinenschutzabdeckung.
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Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass der zweite Maschinenanschlussabschnitt mehrteilig ausgebildet ist und einen von dem Verriegelungsabschnitt lösbaren Maschinenanschlussflansch aufweist. Dieser Maschinenanschlussflansch kann dann die maschinenseitigen Eingriffsabschnitte aufweisen, welche insbesondere als sich im Wesentlichen in Bewegungsrichtung erstreckende Arme vorgesehen sein können.
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Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Verriegelungsabschnitt eine Verriegelungsschiene umfasst, die Eingriffsaussparungen aufweist. Bevorzugt weist die Maschinenschutzabdeckung eine Führung auf, in der der insbesondere als Verriegelungsschiene ausgebildete Verriegelungsabschnitt in Querrichtung verschieblich geführt ist.
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Der maschinenseitig vorgesehene oder angebrachte Eingriffsabschnitt und/oder der maschinenschutzabdeckungsseitige Eingriffsabschnitt können dabei Hinterschneidungen aufweisen, die dazu ausgelegt sind, die Eingriffsaussparungen zu hintergreifen. Wenigstens eine der Hinterschneidungen kann bevorzugt als gegenüber dem jeweiligen Eingriffsabschnitt verbreiterter Kopfabschnitt ausgebildet sein. Durch den verbreiterten Kopfabschnitt, der dem Eingriffsabschnitt insgesamt eine etwa „pilzförmige” Gestalt verleiht, kann eine besonders effektive Hinterschneidung erreicht werden. Die entsprechende Eingriffsaussparung kann dann im Schnitt etwa die Form eines Schließzylinders oder Schlüssellochs aufweisen.
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Die Eingriffsaussparungen sind daher bevorzugt als Langlöcher ausgebildet, die in Verschieberichtung des Verriegelungsabschnitts einen schmaleren Bereich für das Hintergreifen eines zugehörigen Eingriffsabschnitts und einen verbreiterten Bereich für das Ein- und Ausführen des zugehörigen Eingriffsabschnitts aufweisen.
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Weiter kann vorgesehen sein, dass wenigstens ein maschinenseitig vorgesehener oder angebrachter Eingriffsabschnitt und ein maschinenschutzabdeckungsseitiger Eingriffsabschnitt auf einer gemeinsamen, zur Bewegungsrichtung parallelen Achse liegen. Auf diese Weise können die Eingriffsabschnitte sich gegenseitig beim Lösen oder Wiederbefestigen der Maschinenschutzabdeckung zentrieren, so dass eine sichere Funktion gewährleistet bleibt. Dazu kann insbesondere vorgesehen sein, dass der maschinenseitig vorgesehene oder angebrachte Eingriffsabschnitt und der maschinenschutzabdeckungsseitige Eingriffsabschnitt so ausgelegt sind, dass der eine Eingriffsabschnitt in den jeweils anderen Eingriffsabschnitt beim Zusammenschieben der Schutzabdeckung eintauchen kann. Außerdem sind auf diese Weise die Eingriffsabschnitte gut geschützt.
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Natürlich können alternativ oder ergänzend hierzu wenigstens ein maschinenseitig vorgesehener oder angebrachter Eingriffsabschnitt und ein maschinenschutzabdeckungsseitiger Eingriffsabschnitt bezogen auf eine in Bewegungsrichtung parallele Achse zueinander versetzt angeordnet sein. Dies sorgt für eine bessere Stabilität in Querrichtung und die Eingriffsabschnitte können einfacher ausgebildet sein.
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Auch können alternativ oder ergänzend am ersten Maschinenanschlussabschnitt und/oder am zweiten Maschinenanschlussabschnitt Zentriermittel, insbesondere Zentrierbolzen oder Zentrierbuchsen, angeordnet sein, welche dafür sorgen, dass ein sicheres Zusammenschieben der Maschinenanschlussabschnitte und damit ein sicheres Erreichen der Schaltstellungen möglich ist.
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Die erfindungsgemäße Maschine weist eine oben beschriebene Maschinenschutzabdeckung mit wenigstens einem maschinenseitig vorgesehenen oder angebrachten Eingriffsabschnitt und einem Ver- und Entriegelungsmechanismus auf. Dieser ist dazu ausgelegt, den Verriegelungsabschnitt von dem maschinenseitig vorgesehenen oder angebrachten Eingriffsabschnitt in der ersten Schaltposition zu lösen und den Verriegelungsabschnitt an dem maschinenseitig vorgesehenen oder angebrachten Eingriffsabschnitt in der zweiten Schaltposition zu fixieren. Bevorzugt ist der Ver- und Entriegelungsmechanismus mit einem Linearantrieb, insbesondere einem pneumatisch, elektrisch oder hydraulisch angetriebenen Linearzylinder gekoppelt. Dieser Antrieb kann beispielsweise am Maschinenständer, oder auch an der Maschinenschutzabdeckung selbst vorgesehen sein. Der Antrieb lässt sich so aufgrund der lediglich erforderlichen Linearverstellung räumlich platzsparend integrieren.
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Ist die Maschinenschutzabdeckung mit einem beweglichen Maschinenständer der Maschine verbunden, kann der Ver- und Entriegelungsmechanismus eine Verriegelungsschiene aufweisen, die so gelagert ist, dass sie durch die Maschinenständerbewegung verschoben werden kann.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den 1 bis 4E gezeigten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
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1 – zeigt eine Draufsicht auf einen Teil der erfindungsgemäßen Maschine mit erfindungsgemäßer Maschinenschutzabdeckung,
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2 – zeigt einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Maschinenschutzabdeckung entlang der Linie B-B in 1,
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3A – zeigt einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Maschinenschutzabdeckung in der Umschaltstellung,
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3B – zeigt einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Maschinenschutzabdeckung in Arbeitsposition,
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3C – zeigt einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Maschinenschutzabdeckung in Wartungspostion,
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3D – zeigt einen Schnitt durch die Maschinenschutzabdeckung im Bereich der Ver- und Entriegelungseinrichtung entlang der Linie A-A in 1,
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3E – zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Ausschnitts der Maschinenschutzabdeckung in der Schaltstellung in einer ersten Schaltpositon,
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3F – zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Ausschnitts der Maschinenschutzabdeckung in der Schaltstellung in einer zweiten Schaltpositon,
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4A – zeigt einen Schnitt durch die Maschinenschutzabdeckung im Bereich der Ver- und Entriegelungseinrichtung entlang der Linie A-A in 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform,
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4B – zeigt das Zusammenwirken der in 4A gezeigten Ver- und Entriegelungseinrichtung mit den Eingriffsabschnitten der Maschinenschutzabdeckung gemäß der zweiten Ausführungsform.
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4C – zeigt einen Schnitt der 4B entlang der Linie D-D.
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4D – zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Ausschnitts der Maschinenschutzabdeckung gemäß der zweiten Ausführungsform in einer ersten Schaltpositon,
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4E – zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Ausschnitts der Maschinenschutzabdeckung gemäß der zweiten Ausführungsform in einer zweiten Schaltpositon.
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Die erfindungsgemäße Schutzabdeckung 1, die bevorzugt eine faltenbalglose Schutzabdeckung ist, ist an einer Maschine befestigt, welche im vorliegenden Fall durch das Teil 8 auf der einen Seite und durch den Maschinenständer 9 auf der in Bewegungsrichtung X der Abdeckung 1 gegenüberliegenden Seite angedeutet ist. Zur Verbindung mit der Maschine weist die Abdeckung 1 einen ersten Maschinenanschlussabschnitt 2 und einen zweiten Maschinenanschlussabschnitt 4, 5 auf, der in der Regel einen Maschinenanschlussflansch 5 umfasst, mit dem die Abdeckung 1 am Maschinenständer 9 angeflanscht ist. Weiter befinden sich am ersten Maschinenanschlussabschnitt 2 ein oder mehrere erste Eingriffsabschnitte 3, die vorteilhafterweise als Stift, Bolzen oder dergleichen ausgebildet sind, und an der Maschine 9 oder am Maschinenanschlussflansch 5 ein oder mehrere zweite Eingriffsabschnitte 6, die ebenfalls als Bolzen oder Stift ausgebildet sein können. Die ersten Eingriffsabschnitte 3 und die zweiten Eingriffsabschnitte 6 liegen im in den 1, 2 und 3A bis 3F gezeigten Ausführungsbeispiel mit einander fluchtend auf parallel zur Bewegungsrichtung X verlaufenden Linien. Auch eine zueinander versetzte Anordnung ist alternativ oder ergänzend möglich, wie beispielsweise in dem Ausführungsbeispiel der 4A bis 4E gezeigt. Beide Ausführungsbeispiele können in einer Maschinenschutzabdeckung 1 auch miteinander kombiniert werden.
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Im Betriebsmodus, in dem die Maschinenabdeckung mit den Teilen 8 und 9 der Maschine verbunden ist, führt die Bewegung des Maschinenständers 9 zu einer Stauchung bzw. Dehnung der längenveränderlichen Maschinenschutzabdeckung 1.
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Um etwa den Arbeitsraum der Maschine zu beladen, kann die Schutzabdeckung 1 von der Maschine gelöst werden. Dazu ist ein Ver- und Entriegelungsmechanismus vorgesehen, der im gezeigten Beispiel einen insbesondere als Verriegelungsschiene ausgebildeten Verriegelungsabschnitt 4 aufweist, der mit den zweiten Eingriffsabschnitten 6 zusammengreift und erfindungsgemäß in Querrichtung Y senkrecht zur Bewegungsrichtung X verschieblich ist.
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Wird die Maschinenschutzabdeckung 1 in Bewegungsrichtung X zusammengeschoben, so nähert sich der Eingriffsabschnitt 3 dem Maschinenanschlussflansch 5 und dem zweiten Eingriffsabschnitt 6 an. In der in 3A gezeigten Umschaltstellung ist eine Verriegelungsschiene 4 mit dem verbreiterten Kopf des zweiten Eingriffsabschnitts 6 in Eingriff. Gleichzeitig penetriert der Eingriffsabschnitt 3 die Verriegelungsschiene 4 an anderer Stelle. Beim Auseinanderziehen (3B) löst sich der erste Eingriffsabschnitt 3 mit seinen Eingriffsbereichen 3a aus der Verriegelungsschiene 4 aus den dortigen Eingriffsaussparungen 4b. Die Abdeckung 1 befindet sich in der Arbeitsposition, in der die Verriegelungsschiene 4 mit dem zweiten Eingriffsabschnitt 6 gekoppelt und vom ersten Eingriffsabschnitt 3 entkoppelt ist (1. Schaltposition der Verriegelungsschiene 4).
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Soll die Abdeckung 1 geöffnet werden, wird der Maschinenständer wieder in die in 3A gezeigte Umschaltstellung gefahren. Dort wird die Verriegelungsschiene von der ersten Schaltposition in eine zweite Schaltposition in Richtung Y verschoben. Dabei wird der Eingriffsabschnitt 6 von der Verriegelungsschiene 4 entkoppelt und gleichzeitig der Eingriffsabschnitt 3 mit der Verriegelungsschiene 4 gekoppelt. Die Verriegelungsschiene 4 kann dann mit der Abdeckung 1 von dem Eingriffsabschnitt 6 bzw. dem Maschinenanschlussflansch 5, d. h. vom Maschinenständer gelöst werden. Die Abdeckung 1 ist zudem zusammengezogen auf eine Länge, die im Wesentlichen durch die Länge des Eingriffsabschnitts 3 vorgegeben ist.
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Ein bevorzugter Verriegelungsmechanismus ist aus den 3D bis 3F ersichtlich. Die Verriegelungsschiene 4 ist bevorzugt über einen Linearantrieb 7 in Querrichtung Y beweglich ausgeführt und lässt sich – wie durch den Pfeil P12 angedeutet – zwischen einer ersten Schaltposition P1 und einer zweiten Schaltposition bewegen. Für die oben diskutierten Eingriffsabschnitte 3, 6, insbesondere deren jeweilige Enden 3a, 6a, sind entsprechende Eingriffsaussparungen 4a, 4b in der Verriegelungsschiene 4 vorgesehen, welche in Querrichtung Y eine veränderliche Breite aufweisen. Beim Umschalten von einer Schaltposition P1, P2 in die andere werden so die Hinterschneidungen 3a, 6a in eine Eingriffsposition mit der Verriegelungsschiene 4 bzw. aus einer Eingriffsposition (Position, in der eine der Hinterschneidungen der Eingriffsabschnitte einen Teil der Verriegelungsschiene hintergreift) mit der Verriegelungsschiene 4 gebracht. Die Eingriffsaussparungen 4a, 4b weisen dazu in Querrichtung nebeneinander liegende, schmalere und breitere Bereiche 41a, 41b bzw. 42a, 42b auf. Die Bereiche sind so angeordnet, dass in der Schaltposition P1 der Eingriffsabschnitt 3 mit seiner Hinterschneidung 3a (vgl. 3E) in dem schmaleren Bereich 41b der Eingriffsaussparungen 4b liegt, während der Eingriffsabschnitt 6 mit seiner pilzkopfförmigen Hinterschneidung 6a im breiteren Bereich 42a der Eingriffsaussparung 4a liegt. In dieser Stellung ist die Abdeckung 1 von dem Maschinenständer gelöst oder lösbar. Genau umgekehrt verhält es sich in der zweiten Schaltposition P2 (3F), die man durch Verschieben der Verriegelungsschiene 4 in Querrichtung Y erhält, wenn die Abdeckung über den Maschinenständer in die in 3A gezeigte Umschaltposition gefahren ist, in der die Eingriffsabschnitte 3 und 6 die jeweiligen Eingriffsaussparungen 4a, 4b penetrieren. In der zweiten Schaltposition P2 liegen die Eingriffsabschnitte 3 mit Hinterschneidungen 3a im verbreiterten Bereich 42b der zugehörigen Eingriffsaussparungen 4b, während die Eingriffsabschnitte 6 mit den Hinterschneidungen 6a im schmaleren Bereich 41a der zugehörigen Eingriffsaussparung 4a liegen. In diesem Zustand ist die Abdeckung an dem Maschinenständer angedockt und befindet sich in der Gebrauchslage.
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In dem in den 3D bis 3F gezeigten Ausführungsbeispiel liegen die Eingriffsabschnitte 6 und 3 fluchtend miteinander, so dass der Kopf 6a des Abschnitts 6 in der in 3A gezeigten Umschaltstellung in einen von den Abschnitten 3a flankierten Aufnahmebereich 3b (3B) des Eingriffsabschnitts 3 aufgenommen werden kann. Hierdurch wird zusätzlich eine Zentrierwirkung erzielt, so dass die Umschaltstellung sicher erreicht werden kann. Natürlich können auch anderen Zentrierhilfen vorgesehen sein.
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Das in den 4A bis 4E gezeigte Ausführungsbeispiel funktioniert im Hinblick auf das Umschalten zwischen den Schaltpositionen identisch zu dem eben diskutierten Ausführungsbeispiel der 3D bis 3F. Der Unterschied ist lediglich, dass die Eingriffsabschnitte 3 und 6 nun nicht mehr auf einer zur Bewegungsrichtung X parallelen Linie liegen, sondern in Querrichtung zueinander versetzt. Die Aussparungen 4a, 4b sind daher ähnlich in ihrer Form nach Art eines Schlüssellochs ausgebildet und nebeneinander liegend vorgesehen und beide Eingriffsabschnitte sind bevorzugt mit einer pilzkopfförmigen Hinterschneidung versehen, wie man insbesondere aus 4C erkennt. 4D zeigt analog zu 3E die Schaltposition P1, 4E zeigt die Schaltposition P2 analog zu 3F.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Maschinenschutzabdeckung
- 2
- erster Maschinenanschlussabschnitt
- 3
- erster Eingriffsabschnitt
- 3a
- Hinterschneidung des ersten Eingriffsabschnitts
- 4
- Verriegelungsabschnitt
- 4a
- erste Eingriffsaussparung
- 41a
- schmaler Abschnitt der ersten Eingriffsaussparung
- 42a
- breiter Abschnitt der ersten Eingriffsaussparung
- 4b
- zweite Eingriffsaussparung
- 41b
- schmaler Abschnitt der zweiten Eingriffsaussparung
- 42b
- breiter Abschnitt der zweiten Eingriffsaussparung
- 5
- Maschinenanschlussflansch
- 6
- zweiter Eingriffsabschnitt
- 6a
- Hinterschneidung des zweiten Eingriffsabschnitts
- 7
- Linearantrieb
- 8
- Maschinenteil
- 9
- Maschinenständer
- P1
- erste Schaltposition
- P2
- zweite Schaltposition
- X
- Bewegungsrichtung der Schutzabdeckung und des Maschinenständers
- Y
- Querrichtung, Verschieberichtung des Verriegelungsabschnitts
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007043808 A1 [0004]
- DE 102009060097 A1 [0005]
- DE 202014100698 U1 [0006]
