DE2202449A1

DE2202449A1 - Spanschutz fuer Werkzeugmaschinen

Info

Publication number: DE2202449A1
Application number: DE19722202449
Authority: DE
Inventors: Zettler William D; Johnson Earl E
Original assignee: Giddings and Lewis LLC
Current assignee: Giddings and Lewis LLC
Priority date: 1971-01-22
Filing date: 1972-01-19
Publication date: 1972-08-03
Also published as: GB1353859A; CA962444A; JPS5113272B1

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Spanscautzvorrichtiingen für Werkzeugmaschinen und insbesondere auf einen Spanschutz für Fräswerkzeugmaschinen u.dgl., der ge^en die durch die Bearbeitungsvorgänge von einem Werkstück abgehobenen Späne abschirmt und diese auffängt und zur Beseitigung fortleitet, wobei dieser Span.schutz jedoch in der Weise automatisch gesteuert wird, daß Änderungen in seiner Stellung zum Werkzeug ausgeglichen werden. In einem Hauptaspekt betrifft die Erfindung einen automatisch betätigten Sponnohutz, de"" lieh in besonderem Mai3e Tn^ eine Verwendimg für automatisch gesteuerte Werkzeugmaschinen eignet.

Im Betrieb von Werkzeugmaschinen ergeben sich bei der Metallabtragung von einem Werkstück durch Arbeitsgänge wie etwa Fräsen, bohren, Au^boh^en u.dgl. erhebliche Probleme in Verbindung mit den dabei gebildeten Spiinen, da diese ei-

nerseits

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nerseits die Maschinenteile blockieren oder den Maschinenbetrieb stören können und anderseits hierdurch auch das Bedienungspersonal im Umkreis der Maschine gefährdet wird. Bei automatisch gesteuerten Werkzeixgmaschinen, wie sie heute weitgehend eingesetzt werden, beispielsweise bei Maschinen mit numerischer Steuerung, die ggf. auch mit automatischen Werkzeugauswechslern ausgestattet sein können, ist die Spanleistung im Vergleich zu ihren Vorläufern, den handgesteuerten Maschinen, beträchtlich erhöht. Das Auffangen und die Beseitigung der Späne wird damit in der technischen Praxis zu einem sehr akuten Problem. Durch die zunehmende Verwendung der leichteren Nichteisenmetalle wird das Problem der Spanbildung noch verschärft, da bei der Sohnellbearbeitung solcher Materialien auf großen Standard-Mehrzweckmaschinen Späne in noch größerer Anzahl entstehen. Bislang war es nicht gelungen, Mittel und Wege zu finden, um der unerwünschten Spananhäufung bei automatisch gesteuerten Werkzeugmaschinen gründlich abzuhelfen und den Umkreis der Maschine gegen fortgeschleuderte Späne abzuschirmen.

Die Erfindung hat demgemäß zur Aufgabe, einen Spanschutz für Mehrzweck-Werkzeugmaschinen zu schaffen, dessen Einstellung einer automatischen Steuerung unterliegt, so daß hierdurch Änderungen im wechselseitigen Abstand zwischen Werkstück und Werkzeugmaschine ausgeglichen werden. Die Erfindung kann in besonders vorteilhafter Weise auf Werkzeugmaschinen Anwendung finden, die im Betrieb automatisch gesteuert werden sollen, wie dies bei den verschiedenen Arten von multifunktionellen, numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen der Fall ist, doch sind die Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung keineswegs hierauf beschränkt.

Bin wichtiger Aspekt in der Aufgabenstellung der Erfindung betrifft die Schaffung eines Spanschutzes mit Kraftantrieb, der zur Verwendung für Werkzeugmasohinen-Spindelstöcke sehr unterschiedlicher Art hergerichtet v/erden kann und der trotzdem aber zn einer automatischen Versteilung

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lung im Sinne einer Umschließung des Raumbereichs zwischen dem Spindelstock und dem Werkstück geeignet ist, so daß die von dem Werkstück abgehobenen Späne zu einer unterhalb der Werkzeugeinsatzteile gelegenen Abfallbeseitigungszone veitergeleitet werden können.

Weiterhin hat die Erfindung zur Aufgabe, einen Spanschutz mit Kraftantrieb zu schaffen, bei dem die Kraftbetätigung des Spanschutzes der Steuerung duroh eine Fühlanordnung unterliegt, die am vorderen Ende rl es Spanschutzes vorgesehen ist. In diesem Zusammenhang ist zu bemerken, daß zur Aufgabenstellung auch die Schaffung eines ausfahrbaren Spanschutzes gehört, bei dem eine selbsttätige Neueinstellung erfolgt, um Mangel und Änderungen im Werkstückabstand auszugleichen, wie sie durch seitliche Bewegungen des Werkstückes wie ebenso auch durch axiale Bewegungen hervorgerufen werden können, durch die Teile des Werkstückes näher an den Spindelstock herangeführt werden.

Des weiteren hat die Erfindung zur Aufgabe, eine Steuereinrichtung zur Lageeinstellung des Spanschutzes ?m schaffen, die geeignet ist, den Spanschutz beim Eintreten einer Störung rasch zurückzuziehen und ihn nach Portfall der Störung wieder in die Arbeitsstellung an dem Werkstück zurückzuführen.

Des weiteren hat die Erfindung zur Aufgabe, eine relativ einfache, zuverlässige Spanscnutzanordnung zu schaffen, die besonders zur Montage an einer Maschine wie etwa einer Mehrzweck-Werkzeugmaschine mit horizontaler Spindel geeignet ist.

Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Zusammenhang der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigegebenen Zeichnungen. Darin zeigen:

Pig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Aufbohr-, Bohr- und Fräsmaschine, die hier zum Zweck der Veranschaulichung dargestellt und mit einer die Erfindung verkörpernden Spanschutzanordnung versehen ist;

Fig.

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Pig. 2 eine in einem größeren Maßstab gehaltene perspektivische Ansicht der in Pig. I dargestellten Spanschutzanordnung, die hier in einer Ausziehstellung wiedergegeben ist;

• Pig. 3 eine Oberansicht der Spanschutzanordnung im zusammengeschobenen Zustand, wobei die Anbringung an der Hauptteilen des Spindelstocks der Maschine in Pig. 1 in durchbrochenem Umriß dargestellt ist;

Pig. 4· eine in einem größeren Maßstab gehaltene Vertikalansicht der Prontplatte der Spanschutzanordmmg in der durch die Linie 4-4 der Pig. 3 bezeichneten Blickebene;

Fig. 5 eine Seitenansicht der Spanschutzanordnung in der durch die Linie 5-5 in Fig. 4 bezeichneten Blickebene, wobei der Spanschutz hier in einer teilweise ausgefahrenen Stellung dargestellt ist;

Fig. 6 eine in einem größeren Maßstab gehaltene und im Ausschnitt dargestellte Schnittansicht in einem im wesentlichen entlang der Linie 6-6 der Fig. 4 gelegten Schnitt;

Fig. 7 eine in einem größeren Maßstab gehaltene und im Ausschnitt dargestellte Schnittansicht in einem im wesentlichen entlang der Linie 7-7 der Fig. 4 felegten Schnitt, während es sich bei Fig. 7A und 7B um Ansichten ähnlich der Fig. 7 handelt, in denen jedoch beispielartig andere Fühlanordnungen gezeigt sind;

Fig. 8 eine in einem größeren Maßstab gehaltene und im Ausschnitt dargestellte Schnittansicht in einem im wesentlichen entlang der Linie 8-8 der Fig. 4 gelegten Schnitt;

Fig. 9 eine in einem größeren Maßstab gehaltene und im Ausschnitt dargestellte Schnittansicht in einem im wesentlichen entlang der Linie 9-9 der Fig. 4 gelegten Schnitt;

Fig. 10 eine Rückansicht der Frontplatte in der

durch

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durch die Linie 10-10 in Pig. 5 bezeichneten Blickebene;

Pig. 11 eine Schnittansicht in einem in der Ebene der linie 11-11 in Fig. 10 gelegten Schnitt;

Fig. 12 eine Rückansicht der Zwischenplatte in der durch die Linie 12-12 in Pig. 5 bezeichneten Blickebene;

Pig. 13 eine Schnittansicht in einem in der Ebene der Linie 13-13 in Pig. 12 gelegten Schnitt;

Fig. 14 eine Vorderansicht der Rückplatte in der durch die Linie 14-1Ί in Fig. 5 bezeichneten Blickebene;

Fig. 15 eine Seitenansicht in der durch die Linie 15-15 ir. Fig. 14 bezeichneten Blickebene;

Fig. 16 eine sthematische Darstellung der Steueranordnung für den erfindungsgemäßen Spanschutz;

Pig. 17 eine perspektivische Ansicht eines Spanschutzes ähnlich dem der Fig. 2, wobei hier jedoch eine Ausführungsform mit einer etwas abgewandelten Umhüllung dargestellt ist; und

Fig. 18 eine Oberansicht des Spanschutzes der Fig. 17 in einer Einziehstellung, während gleichzeitig eine teilweise ausgefahrene Stellung in durchbrochenen Linien angedeutet ist.

Im Rahmen der Erfindung sind Abänderungen verschiedener Art und bauliche Alternativen möglich, und die i.n den Zeichnungen gezeigten Ausführungsformen, die nachstehend in den Einzelheiten beschrieben werden sollen, dienen daher lediglich dem Zweck der Veranschaulichung. Es sei daher betont, daß diese Beschreibung nicht in einem die Erfindung einschränkenden Sinn aufzufassen ist.

Hinsichtlich des allgemeinen Aufbaus der Maschine nei zunächst auf FL^rr. 1 Bezug genommen, in der die Erfindung in der Anwendung -tut' eine zur Veranschaulichung ge- ;/,.irt_/e linr i zonta]-lufboh^", -bohr- und -f '"'ismaschine 20 exemplifiziert ist. Eine Maschine der genannten Art kann beispielsweise,

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spielsweise mit einem automatischen Werkzeugwechsler 21 versehen sein, wie er in der US-amerikanischen Patentschrift 3 300 856 für ein auf die Anmeldung von Jesse Daugherty am 31. Januar 1967 erteiltes Patent beschrieben ist.

Die hier gezeigte Werkzeugmaschine 20 kann im Betrieb durch eine automatische Steuereinrichtung oder von Hand gesteuert werden. Der Automatenbetrieb kann unter Zuhilfenahme einer numerischen Steuerung 22 erfolgen, wobei die Befehlssignale beispielsweise von einem Magnetband oder Lochstreifen über ein Steuersystem entnommen werden können, das zur Betätigung der verschiedenen kraftbetriebenen Bauteile der Maschine angeschaltet ist. Falls die Maschine 20 mit einem Werkzeugwechsler 21 und mit einem kraftbetätigten Tisch 23 zur Halterung des Werkstücks ausgerüstet ist, so ist die Durchführung einer Reihe von Bearbeitungsvorgängen vom Beginn der Bearbeitung bis zum Abschluß möglich.

Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, weist die Werkzeugmaschine 20 ein Bett 24 und einen fest darauf aufmontierten, aufrechten Ständer 25 auf. Das Bett ist mit mehreren Führungsbahnen 26 ausgebildet, in denen ein Schlitten 28 zu Gleitbewegungen gelagert ist. Dieser Schlitten ist ebenfalls mit Führungsbahnen versehen, die von Abdeckungen 29 umschlossen sein können, sich quer zu den Bettbahnen erstrekken und zur Lagerung des Arbeitstisches 23 in gleitend verschiebbarer Anordnung dienen. Zu dem Arbeitstisch 23 gehört hier ein drehbarer Schalttisch 30, der einen auswechselbaren Einsatz 31 mit einem fest darauf aufgespannten Werkstück W trägt. An dem Ständer 25 sind in einem seitlichen Abstand voneinander auf der in der Betraohtungsrichtung rechten Seite zwei vertikale Führungsbahnen 32 vorgesehen. Der Spindelkasten 34 ist auf den Ständerbahnen 32 ^u Gleitbewegungen gelagert und kann in diesen mittels einer kraftbetriebenen leitspindel 36 in eine beliebige Vertikalstellung gebracht werden.

Eine ausfahrbare Spindel 38 mit Kraftantrieb, auch als "Laufspindel" bezeichnet, ist in dem Spindelkasten

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in drehbarer und geradlinig verschiebbarer Anordnung gelagert. Die Antriebskraft für den Spindelkasten wird von einem an dessen Unterseite angeordneten Hauptantriebsmotor 40 geliefert. Ein Werkzeug 42 wie beispielsweise das in Fig. 1 dargestellte kann auf die Spindel 38 aufgeschoben und dann von dieser angetrieben werden.

Im Rahmen der Erfindung ist eine allgemein mit der Bezugszahl 44 bezeichnete ausfahrbare Spanschutzanordnung vorgesehen, die an dem Spindelkasten 34 angeordnet ist und die sich automatisch in eine Stellung der Anlage gegen das Werkstück W bewegt, wenn das an der Spindel vorgesehene Werkzeug zur Ausführung eines Arbeitsgangs an diesem betätigt wird. Wie am besten aus Pig. 2 zu ersehen ist, weist der Spanschutz 44 in diesem Pail eine Montageplatte 46 von allgemein rechteckiger Form auf, die an der Stirnfläche des Spindelkastens 34 in einer die Spindel 38 umgreifenden Anordnung (Pig. 1 und 3) befestigt werden kann. Zur Befestigung der Montageplatte an dem Spindelkasten 34 sind zwei Stützglieder 50 (Pig. 3 und 4) zur Halterung des oberen Endes der Montageplatte vorgesehen, während eine am unteren Ende der Montageplatte befestigte Winkelstütze 51 (Pig. 4) mit der Stirnfläche des Spindelkastens verbunden ist. Eine in der Montageplatte 46 vorgesehene Aussparung 52 von rechteckiger Form (Pig. 14) ist vorgesehen, um das Hindurchführen der Spindelbuchse 38 der Werkzeugmaschine durch den Spanschutz zu gestatten.

An der Montageplatte 46 ist durch mehrere Klemmstreifen 54 (Fig. 9 und 14) ein als Faltenbalg ausgebildetes Abweis- oder Ablenkorgan 56 (Fig. 2, 3 und 9) befestigt, das die Spindel auf drei Seiten umspannt. Aus Pig. 2 ist zu ent-.nehmen, daß dieser Faltenbalg 56 aus einer gefalteten Oberwandung 58 und aus vertikalen Seitenwänden 60 besteht, so daß eine Dehnungsbewegung zur Abdeckung der Spindel beim Maschinenbetrieb an der Stelle der Werkzeugbetätigung mög- " lieh ist und die Späne nach unten in Richtung eines (nicht

dargestellten

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dargestellten) Spanfängers abgelenkt werden können, der unterhalb der Spindel und unterhalb der Angriffas teile des Werkzeugs angeordnet ist.

Die vorderen Enden der Balgwände sind durch Klemmstreifen' 66 (von denen nur einer in Fig. 9 gezeigt ist) an einer Zwischenplatte 64 (Fig. 2, 5, 9, 12 und 15) befestigt, Zur Halterung der Zwischenplatte 64 und zu deren Parallelverschiebung unmittelbar vor der Montageplatte 46 bei der Vornahme der in bezug auf den Spindelkasten nach hinten und nach vorn führenden Horizontalverstellung sind zwei Spreizstützenmechanismen 68 (Fig. 2, 3 und 5) vorgesehen. Die Spreizstützen 68 sind an den gegenüberliegenden Seitenwänden des Faltenbalgs vorgesehen und mit der Montageplatte sowie mit der Zwischenplatte durch Lagerblöcke 70 bzw. 72 verbunden.

Es sei nun auf Fig. 2 in Verbindung mit Fig. 5 Bezug genommen, aus denen hervorgeht, daß der ausfahrbare Spreizstützenmechanismus 68 aus zivei Hebelpaaren 74 und 75 sowie 76 und 77 besteht. Der Hebel 74 ist an seinem einen Ende durch einen Zapfen an dem einen Ende des Hebels 75 angelenkt und das andere Ende des Kebels 75 ist durch einen Zapfen an dem unteren Lagerblock 72 der Zwischenplatte 64 angelenkt. Der Hebel 76 ist an dem einen Ende d\irch einen Zapfen an dem oberen Lagerblock 70 der Rückplatte 46 angelenkt und das entgegengesetzte Ende des Hebels 76 ist an dem ihm benachbarten Ende des Hebpls 77 angplenkt. Mit seinem anderen Ende ist der Hebel 77 an dem oberen Lagerblock 72 der Zwischenplatte 64 angelenkt. Eine ähnliche Scherenoder Spreizanordnung 68 ist auch auf der anderen Seite des Spanschutzes vorgesehen.

Zur Betätigung des Scliprenhphelniec>iarur.mus zum Ausziehen und Zurückfahren des Faltenbalges und der Zwischenplatte 64 ist das der Rückplatte 46 benachbarte Ende des Hebels 74 fest mit einer Querwei 1 η 78 verbunden, dl~ von Lngorbl öpVen 80 getragen wird, d i <^Λ ·ιη d^r Rückplntte

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46 befestigt sind. Die Welle 78 wiederum ist an ihrem einen Ende fest mit dem einen Ende eines Verbindungsgliedes 82 verbunden, das mit seinem anderen Ende an einer hin- und herbeweglichen Triebstange eines druckmittelbetriebenen Zylinders 86 angelenkt ist (Pig. 2 und 5). Der Druckmittelzylinder 86 ist mittels eines Befestigungswinkels 88 auf die Rückseite der Rückplatte 46 aufmontiert.

Die Anordnung ist eine solche, daß eine Betätigung des Druckmittelzylinders 86, bei der die Triebstange 84 hin und her bewegt wird, ein Verschwenken des Gliedes 82 bewirkt, das nun seinerseits die Welle 78 dreht, wodurch das Hebelglied 74 mit der Welle verschwenkt wird. Die Schwenkbewegung des Gliedes 74 bewirkt dann auch ein Verschwenken des Gliedes 75, so daß die Scherengelenkanordnungen ausgefahren und eingezogen werden können. Zur Auslösung einer dementsprechenden Betätigung der Glieder 76 und 77 ist an einer mittleren Stelle der Glieder 74 und 76 eine Verbindungsanordnung 90 in Form eines Stiftes und eines Schlitzes vorgesehen, so daß eine Bewegung des den Stift tragenden Gliedes 74 eine Bewegung des Gliedes 76 hervorruft, wenn sich der Stift in dem Schlitz verschiebt.

Ein weiterer wichtiger Aspekt der Erfindung betrifft die Tatsache, daß eine Frontplatte 92 vorgesehen ist, die in der Weise federnd gelagert ist, daß diese Prontplatte in Richtung der Zwischenplatte angedrückt werden kann, wenn der Spanschutz in der Längsrichtung so weit ausgefahren ist, daß er gegen das Werkstück anliegt. Als zusätzliche Sicherheitqrvorkehrung gegen ein Zerkratzen oder eine Beschädigung des Werkstücks ist vorgesehen, daß die Prontplatte vorzugsweise aus Kunststoff oder aus einem sonstigen elastischen, nynthetinohon Material beotoht. Gemäß diesem Aspekt der Erfindung handelt es flieh bei der Prontplatte 92, wie am benten au π Pig. 2, 10 und 11 ^r/,u ersehen ist, allgemein um eLn umgekehrt U-förmigen Glied, das in paralleler Erstrekkung zu der Zwinelionplahto 6/| durch mehrere Verstiftimgn-

anordnungen

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anordnungen 94 (Pig. 8) gehaltert ist, wobei in diesem Fall acht solcher Anordnungen vorgesehen sind. Jede der Verstiftungsanordnungen 94 besteht aus einem Bolzen 96, dessen Kopf in eine Versenkungsöffnung in der Zwischenplatte 64 aufgenommen ist. Der Schaft des Gewindebolzens erstreckt sich durch eine öffnung in der Frontplatte 92 hindurch, wobei auf sein Ende eine Mutter 98 aufgeschraubt ist, die ebenfalls in eine Versenkungsöffnung 99 an der Vorderseite der Prontplatte aufgenommen ist. Eine auf den Schaft des Bolzens 96 aufgeschobene und zwischen die Zwischenplatte 64 und die Prontplatte 92 eingefügte Druckfeder 100 hält die beiden Platten normalerweise in einem Abstand voneinander.

Außer den Bolzenanordnungen 94 sind zusätzlich noch federnde Halterungsorgane 102 (Pig. 3, 4 und 6) vorgesehen, von denen hier vier solcher Organe gezeigt sind, die in der Nähe der vier Ecken der Pront- und der Zwischenplatte angeordnet sind. Wie am besten aus Fig. 6 zu entnehmen ist, weist jedes der federnden Halterungsorgane 102 einen allgemein rechteckigen Rahmen 104 auf, der an der Rückseite der Prontplatte 92 befestigt ist. Der Rahmen umgibt einen an der Vorderseite der Zwischenplatte befestigten rechteckigen Block 106, der in die Mittelöffnung des Rahmens 104 eingepaßt ist. Eine federnde Verbindung zwischen dem Block 106 und dem Rahmen 104 wird durch ein Kissen 108 vermittelt, das aus Schwammgummi oder aus einem anderen, ähnlich geeigneten Material bestehen kann, das mit dem Block 106 und dem Rahmen 104 festhaftend verbunden ist.

Zum Abschließen des die Öffnung der Prontplatte und der Zwischenplatte umgreifenden Zwischenraums ist eine Winkelstütze 105 (Pig. 3, 10, 11) vorgesehen, die an der Rückseite der Prontplatte befestigt ist.

Es soll nun das Steuersystem für den Spanschutz beschrieben werden. Im Rahmen der Erfindung ist für den Spanachutz eine Fühlanordnung vorgesehen, welche die Betätigung des Druckmittelzylinders 86 zum automatischen Ausfahren und Einziehen des Spanschutzes entsprechend den Änderungen

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im wechselseitigen Abstand zwischen dem Werkstück und dem Spindelkasten der Werkzeugmaschine steuert. Zu diesem Zweck sind auf die Zwischenplatte 64 mehrere Steuerventile 110 (Fig. 3 und 7) in der Weise aufmontiert, daß sich die Ventilbetätigungsschäfte 112 jeweils nach vorn in Richtung der Rückseite der !Frontplatte 92 erstrecken, wobei die Schäfte normalerweise gegen profilierte Blöcke 114 belastet sind, die an der Rückseite der Frontplatte 92 befestigt sind. Die Anordnung ist solcherart, daß sich die Enden der Schäfte in unmittelbarer Nähe der betreffenden profilierten Teile 116 der Blöcke 114 befinden, wenn die Frontplatte 92 im normalen, also nicht angedrückten Zustand von der Zwischenplatte 64 abgerückt ist. Wird jetzt der Spanschutz ausgefahren und greift die Frontplatte dabei an einem festen Gegenstand wie etwa dem Werkstück an, so wird die Frontplatte entgegen dem Belastungssinn der Federn der Yerstiftungsanordnung gegen die Zwischenplatte gedrückt und die profilierten Blöcke 114 gelangen in Anlage gegen die Ventilschäfte 112, wodurch die Absperrorgane 118 von ihren Sitzen abgehoben werden. Das Druckmittel, das normalerweise die Einlaß- und Auslaßöffnungen 119 und 120 eines oder mehrerer der Ventile 110 durchströmt, wird dann über die Öffnungen 121 und 122 umgeleitet. In ähnlicher Weise wird dank der profilierten Fläche der Blöcke 114 auch beim Anlegen einer Kraft an eine der Seitenkanten der Frontplatte 92 bewirkt, daß einer oder mehrere der Ventilschäfte 112 formschlüssig nach innen geführt werden, so daß sich die betreffenden Ventile öffnen.

Für den Fachmann bedarf es keines Hinweises, daß im Rahmen der Erfindung außer dem mechanisch betätigten Druckmittelsteuerventil 110 auch andere Fühlanordnungen in Betracht kommen. In Fig. 7A ist ein an der Zwischenplatte '64A befestigter druckluftbetätigter Annäherungssensor HOA dargestellt (der nur hier gezeigt ist). Die Betätigung des Annäherungssensors HOA erfolgt in Verbindung mit einem profilierten Block 114A, der so an der Frontplatte 92A angeordnet ist, daß beim Unterschreiten eines vorbestimmten Abstandes

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des zwischen dem Düsenaustritt des Sensors und dem Block eine Begrenzung eines stetigen Luftstroms durch den Düsenaustritt 112A des Sensors HOA erfolgt und eine Betätigung des Fühlerventils zum ^umleiten des Luftstroms durch eine Ausstoßleitung 121A zur Steuerschaltung ausgelöst wird. Es braucht ebenfalls nicht betont zu werden, daß eine Vielzahl solcher druckluftbetätigter oder sonstiger bekannter näherungsempfindlicher Fühlanordnungen an der Platte 64 vorgesehen sein kann, die ihrerseits selbst die Frontplatte des Spanschutzes darstellen kann, so daß also die Platte 92 in Fortfall kommen kann.Bei einer solchen Anordnung werden die Steuersignale unmittelbar von den Fühlanordnungen dem Zylinder 86 zugeleitet, worauf dieser in dem Sinne betätigt wird, daß der Spanschutz ausgefahren wird, zum Stillstand kommt oder zurückgeführt wird.

Es sei nun auf Fig. 7B Bezug genommen, in der noch eine weitere Ausführungsform einer Fühlanordnung gezeigt ist, wobei es sich bei der Fühlanordnung HOB in diesem Fall um einen elektrischen Doppelkontaktschalter 118B handelt. Bei dieser Anordnung ist der Stromkreis über die Kontakte 119B und 12OB normalerweise geschlossen, so daß dem druckmittelbetriebenen Zylinder 86 unmittelbar elektrische Signale zur Steuerung der Vorschubbewegung des Spanschutzes zugeleitet werden. Beim Niederdrücken des Kolbens 112B werden die Kontakte 119B und 120B geöffnet und die Vorschubbewegung des Spanschutzes wird unterbrochen. Wirkt auf den Block 114B eine Kraft ein, die hinreicht, um den Kolben 112B so weit niederzudrücken, daß der Stromkreis durch die Kontakte 121B und 122B geschlossen wird, so wird der Zylinder 86 zum Zurückführen des Spanschutzes in Betrieb genommen.

In Fig. 16 ist beispielartig und in schematischer Form die zur automatischen Betätigung der erfindungsgemäßen Spanschutzanordnung vorgesehene Steuerschaltung gezeigt. Wie aus Fig. 16 hervorgeht, aind zu diesem Zweck zwei Nagnetventile 124 und 126 vorgesehen, die abwechselnd eine Druckmit-

telzuführung

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telzuführung zu entgegengesetzten Seiten des druckmittelbetriebenen Zylinders 86 bewirken. Ist das Ventil 126 gegen eine Druckmittelquelle 129, beispielsweise eine Druckluftquelle, geöffnet, so wird die Kammer 128 des Zylinders 86 mit dem Druck beaufschlagt und der mit einer Schubstange 84 verbundene Kolben bewegt sich in der Betrachtungsrichtung der Fig. 16 nach rechts, wodurch der Spanschutz zurückgeführt wird. Ist die Druckmittelquelle 129 demgegenüber durch das Ventil 124 mit der Kammer 130 verbunden, so bewegt sich der Kolben mit der Schubstange 84 in der Betrachtungsrichtung der Fig. 16 nach links und der Spanschutz wird gegen das Werkstück ausgefahren. Die Ventile 124 und 126 sind so aufgebaut, daß jeweils beim Anschalten des einen dieser Ventile an die Druckmittelquelle 129 das andere Ventil belüftet wird, so daß der Überdruck auf jener Seite des Zylinders abgeblasen wird, die der Seite der Druckmittelzuführung entgegengesetzt ist.

Zum Erregen und Aberregen der Ventile 124 und 126 ist ein Druckschalter 132 mit Kontakten 134 und 136 vorgesehen, über die jeweils das betreffende der Magnetventile 126 und 124 an eine Sammelleitung 138 angeschaltet werden kann. Eine gemeinsame Leitung I40 ist über einen Schalter 142 mit den beiden Magnetventilen verbunden. I¹Ur den Fachmann ist ersichtlich, daß der Schalter 142 von Hand oder durch die numerische Steuerung 22 der Werkzeugmaschine betätigt werden kann.

Gemäß der Erfindung werden die durch die wechselnde Druckmittelzuführung zu dem Zylinder 86 ausgelösten Bewegungen des Spansobutzes durch die Fühlerventile 110 gesteuert, durch die ein Druckkontakt 144 des Druckschalters 132 betätigt wird. Befinden sich die Frontplatte und die Zwischenplatte, welche die Ventile 110 trägt, in ihrer normalen, parallelen Stellung in einem Abstand voneinander und nehmen die Ventilschäfte 112 die Normalsteilung ein, in der sie nach außen geführt sind, so π i.ml die Ventile geschlossen und

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in Hintereinanderschaltung über eine Leitung 146 mit der Druckmittelquelle verbunden. Der Druckkontakt I44 des Druckschalters 132 schließt normalerweise die Kontakte 134, so daß das Magnetventil 126 erregt bleibt, wenn der Hauptschalter 142 geschlossen ist. Hierdurch wird eine Druckmittelzuführung zu der Kammer 128 des Zylinders 86 bewirkt, so daß der Scherenhebelmechanismus und die Frontplatte rasch gegen das Werkstück ausgefahren werden. Gelangt die Stirnplatte in Anlage gegen das Werkstück, so wird die Stirnplatte 92 infolge der Reaktionskraft beim Aufprall in Richtung der Zwischenplatte 64 angedrückt, so daß einer oder mehrere der Ventilschäfte 112 der Ventile 110 niedergedrückt werden. Es erfolgt dann eine Druckmittelzuführung durch die Leitung 150, in welche die Ventile ebenfalls in Hintereinanderschaltung gelegt und durch die sie mit dem Druckkontakt 144 verbunden sind, so daß dieser jetzt in der Betrachtungsrichtung der Fig. 16 nach oben bewegt wird, was ein Schließen der Kontakte 136 und ein öffnen der Kontakte 134 zur Folge hat. Das Magnetventil 126 wird daher aberregt und das Magnetventil 124 wird erregt, so daß eine Druckmittelzuführung zur Kammer 130 des Druckmittelzylinders 86 erfolgt, worauf die Frontplatte und die Zwischenplatte des Spanschutzes zurückgeführt werden.

Die Rückführbewegung der Platten 92 und 64 und die Faltbewegung der Abdeckung 56 des Spanschutzes werden jedoch nur über eine sehr kurze Distanz ausgeführt, bis der Zwischenraum zwischen der Zwischenplatte und der Frontplatte dank der Betätigungswirkung der normalerweise nach außen gedrückten Frontplatte wiederhergestellt ist, so daß sich alle Ventile 110 wieder schließen. Ein Entlastungsventil 152 in der Druckmittelleitung 150 ruft in der Leitung 150 eine Druckentlastung hervor und der Druckkontakt 144 nimmt wieder die Stellung ein, in der er die Kontakte 134 sohließt und die Kontakte 136 öffnet. Das Magnetventil 124 wird dann stromlos, während das Magnetventil 126 erregt wird, so daß erneut

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die Kammer 128 mit dem Druck deer Druckmittels "beaufschlagt wird, worauf die Frontplatte des Spanschutzes wieder bis zum Anliegen gegen das Werkstück ausgefahren wird. Diese Sekundärbewegung des Spanschutzes, die von der rasch ausgeführten Primärbewegung zu unterscheiden ist, erfolgt wegen der geringen Bewegungsdistanz der Frontplatte mit erheblich kleinerem Kraftaufwand. Wegen der normalen, nach außen gerichteten Belastung der Frontplatte zum Abrücken von der Zwischenplatte und infolge des in dem Ventilsteuersystem herrschenden Drucks ist die im Sinne eines Abrückens der Frontplatte von der Zwischenplatte angelegte Gesamtkraft zu groß, als daß sie durch das Auftreffen auf das Werkstück kompensiert werden könnte, so daß die Frontplatte des Spanschutzes nun eine Ruhestellung an dem Werkstück einnimmt.

Sollte sich der Abstand zwischen dem Werkstück und dem Fuß des Werkzeugbetätigungsorgans am Spindelkasten aufeter der dank dem drehbaren Arbeitstisch 23 möglichen Bewegungsachsen in irgendeiner Weise ändern, so erfolgt, wie leicht einzusehen ist, eine automatische Neueinstellung des Spanschutzes im Sinne einer Kompensation dieser Änderung in der wechselseitigen Stellung. Ist die Vorderfläche des Spanschutzes zu einem ersten Spanvorgang in Anlage gegen das Werkstück gelangt und ist das Werkstück hierauf zur Vornahme eines nächstfolgenden Spanvorgangs weiter von dem Spindelkasten abgerückt worden, so folgt ihm die Frontplatte und bewegt sich hierbei in eine noch weiter ausgefahrene Stellung, solange sie jedenfalls noch nicht die Stellung des größtmöglichen Auszugs erreicht hat, da sich die Druckbeaufschlagung des Zylinders 86 in dem Sinne auswirkt, daß der Spanschutz möglichst weit nach außen geführt wird. Wird das Werkstück 'anderseits dem Spindelkasten genähert, so wirkt auf die Frontplatte eine Kraft ein, die zur Kompensation einer vorbestimmten Kraft hinreicht, wie dies erforderlich ist, um die Frontplatte gegen die Zwischenplatte zu verschieben und eines oder mehrere der Ventile 110 zu betätigen. Der Spanschutz wird

dann

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dann zurückgeführt, bis sämtliche niedergedrückten Ventilschäfte 112 freigegeben sind, worauf die Prontplatte wieder ausgefahren wird, bis sie schließlich eine Ruhestellung an dem Werkstück einnimmt. In ähnlicher Weise wird auch bei einer Querbewegung oder bei einer Drehbewegung des Werkstücks, bei der dieses mit einem Teil .gegen die Prontplatte drückt, so daß eine Kraftkomponente in Richtung der Werk zeugmaschine angreift, die Belastungskraft, die die Prontplatte von der Zwischenplatte nach außen abzurücken sucht, kompensiert und es kommt zu einer Betätigung eines oder mehrerer der Ventile 110, so daß der Spanschutz zurückgezogen wird.

Es sei mu\ auf Fig. 17 Beziig genommen, in der eine leicht abgeänderte, allgemein mit der ßezugszahl 44A bezeichnete Ausführungsform des Spanschutzes dargestellt ist. In diesem Fall sind die Rückplatte 46A des Spanschutzes, die Zwischenplatte 64A, die Scherenhebelmechanismen 68A mit den Antriebsmitteln 86A und die Prontplatte 92A sämtlich ähnlich den entsprechenden Teilen, auf die schon im Zusammenhang der Ausführungsform der Fig? 2 eingegangen wurde. Statt der gefalteten, zusammenschiebbaren Abdeckung 56 der Pig. 2 ist hier jedoch eine Abdeckungsanordnung 160 vorgesehen, deren Oberwandung und deren Seitenwände aus einem Bahnenmaterial bestehen, das auf Rollen 162 bzw. 164 aufgewickelt ist. Die auf Stützgliedern 166 und 167 gelagerten Rollen sind mittels geeigneter Federn oder in ähnlicher Weise in dem Sinne mit einer Drehkraft beaufschlagt, daß das Bahnenmaterial auf die Rollen aufgewickelt wird, wenn die Scherenhebelmechanismen 68A zusammengeschoben werden und sich die Prontplatte und die Zwischenplatte in unmittelbarer Nähe der Grundplatte 46A befinden. Beim Ausfahren der Scherenhebelmechanismen 68A (Fig. 18) zum Abrücken der Frontplatte und der Zwischenplatte nach außen wird das Bahnenmaterial entgegen der normalen Aufwickelwirkung der (nicht dargestellten) Rollenfedern von den Rollen abgewickelt. An den Vorderkanten ist das

bahnenartige

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bahnenartige Material der Oherwandung und der Seitenwände der Abdeckung an Winlcelstützen 170 befestigt, die an der Innenseite der Frontplatte angeordnet sind und deren allgemein rechteckige Öffnung umspannen. Die Zwischenplatte 64A weist eine etwas größere Öffnung 172 (Fig. 18) auf und die Winkelstützen mit den daran befestigten Bahnwandungsenden umspannen den Zwischenraum zwischen der Zwischenplatte und der Frontplatte am Umfang der rechteckigen Öffnungen in den Platten.

Claims

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Patentansprüche

Spanschutz für eine Werkzeugmaschine mit einem zur Halterung eines Werkzeugs zur Ausführung von maschinellen Bearbeitungsvorgängen an einem Werkstück in einer Arbeitsstellung geeigneten Werkzeugbetätigungsorgan, gekennzeichnet durch die Kombination eines zur Befestigung an der Werkzeugmaschine (20) in einer den Fuß des Werkzeugbetätigungsorgans (38) umgreifenden Anordnung geeigneten Basisteils (46), einer beweglichen, das Werkzeugbetätigungsorgan (38) in paralleler Erstreckung zu dem Basisteil (46) umgreifenden Frontanordnung (64, 92), eines ausfahrbaren, die Frontanordnung (64, 92) und das Basisteil (46) miteinander verbindenden tragenden Aufbaus (68), eines Antriebsmittels (86) für den automatischen Antrieb des tragenden Aufbaus (68) zum Ausfahren und Zurückführen der Frontanordnung (64, 92) in der Längsrichtung in bezug auf den Fuß des Werkzeugbetätigungsorgans (38) und das in der Arbeitsstellung befindliche Werkstück (W) und eines ausfahrbaren Abdeckmittels (56) mit einer überwand (58) und Seitenwänden (60), die das Basisteil (46) und die Frontanordnung (64, 92) miteinander verbinden.

Spanachutz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von der Frontanordnung (64, 92) getragene Fühlanordnungen (110) zur Inbetriebnahme und Außerbetriebsetzung des Antriebsmittela (86) für den Antrieb des tragenden Aufbaus ^(68) vorgesehen sind, wobei die Frontanordnung (64, 92) zur Nachverstellung entsprechend den Änderungen im wechselseitigen Abstand zwischen dem Werkstück (W) und dem Fuß des Werkzeugbetätigungsorgans (38) betätigbar ist.

Spanschutz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dan automatische Antriebsmittel (86) normalerweise zum Auswärtsführen des tragenden Auf haus .(68) und öp.t Frontanordnunp; (64, 92) in Richtung des Werkstücks (W) betätigbar ist und die FUhlanordnungen (110) beim Anlegen einer vorbestimmten Kraftkomponento an die Prontannrdnunr· (i>4, ^2) in Rioh tun";

der Werkzeugmaschine (20) zur Außerbetriebsetzung des Antriebsini ttels (86) betätigbar sind.

4. Spanschutz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frontanordnung (64, 92) ein Zwischenteil (64) und ein mit dem Zwischenteil (64) federnd verbundenes Frontteil (92) einbegreift.

5. Spanschutz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Frontteil (92) aus einem elastischen Material besteht.

6. Spanschutz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdeckmittel (56) in Form eines aus einem gefalteten Material bestehenden Faltenbalges ausgebildet ist.

7. Spanschutz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdeckmittel (160) in Form eines von Rollen (162, 164) getragenen Bahnenmaterials ausgebildet ist, wobei die Rollen (162, 164) mit einer Drehkraft im Sinne eines bei einer Annäherung der Frontanordnung (64, 92) an das Basisteil (46) erfolgenden Aufrollens des Bahnenmaterials auf die Rollen (162, 164) beaufschlagt sind.

8. Spanschutz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ausfahrbare tragende Aufbau (68) in Form zweier nahe den Seitenwänden (60) des Abdeckmittels (56) angeordneter Scherengestänge (74, 75, 76, 77) ausgebildet ist.

9. Spanschutz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsmittel (86, 110) eine normalerweise in einer ersten Richtung zum Ausfahren des tragenden Aufbaue (68) gegen das Werkstück (W) betätigbare druckmittelbetriebene Vorrichtung (86) und im Ansprechen auf eine einen vorbestimmten Wert überschreitende und der ersten Richtung entgegengesetzte Kraftkomponente zur Auslösung einer Betätigung der druck-

• mittelbetriebenen Vorrichtung (86) im Sinne eines Abrückens des tragenden Aufbaue (68) und der Frontanordnung (64, 92) von dem Werkstück (W) bis zur Beseitigung des Überschusses der den vorbestimmten Wert überschreitenden Kraftkomponente betätigbare Mittel (110) einbegreift.

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10. Spanschutz zum Ablenken von Spänen von der Angriffsstelle einer Werkzeugmaschine mit einem zur Halterung eines Werkzeugs zur Ausführung von maschinellen Bearbeitungsvorgängen an einem Werkstück geeigneten Werkzeugbetätigungsorgan, gekennzeichnet durch die Kombination eines zur Befestigung an der Werkzeugmaschine (20) in einer den Fuß des Werkzeugbetätigungsorgans (38) umgreifenden Anordnung geeigneten Basisteils (46), eines in paralleler Erstreckung zu dem Basisteil (46) angeordneten, das Werkzeugbetätigungsorgan (38) zumindest von oben und an den Seiten umspannenden Zwischenteils (64), eines das Zwischenteil (64) mit dem Basisteil (46) verbindenden, ausfahrbaren tragenden Aufbaus (68), eines an dem Zwischenteil (64) federnd montierten und zum Abrücken von diesem in eine Stellung normalerweise paralleler Erstreckung zu diesem belasteten Prontteils (92), eines ausfahrbaren Abdeckmittels (56) mit einer Oberwand (58) und Seitenwänden (60), die sich zwischen dem Basisteil (46) und dem Zwischenteil (64) erstrecken, und eines Antriebsmittels (86) zum automatischen Antrieb des tragenden Aufbaus (68) zum Ausfahren des Frontteils (92) gegen das in der Arbeitsstellung befindliche Werkstück (W).

11. Spanschutz nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Zwischenteil (64) und mit dem Frontteil (92) verbundene Fühlanordnungen (110) zur Steuerung des Antriebsmittels (86) vorgesehen sind, wobei diese Fühlanordnungen (110) bei einer Berührung zwischen dem Frontteil (92) und dem Werkstück (W) und beim Anlegen einer die auf das Frontteil (92) einwirkende Belastungskraft überschreitenden und das Frontteil (92) gegen das Zwischenteil (64) drückenden Kraftkomponente an das Frontteil (92) zur Auslösung einer Betätigung des Antriebsmittels (86) zum Zurückführen des Spanschutzes (44) betätigbar sind.

12. Spanschutz nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlanordnungen in Form einer Vielzahl von dem Zwischenteil (64) getragener druckmittelbetriebener Ventile (110) ausgebildet

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bildet sind, wobei diese Ventile (110) Betätigungsmittel (112) aufweisen, die sioh in den Zwischenraum zwischen dem Frontteil (92) und dem Zwischenteil (64) hineinerstrecken, wobei an dem Frontteil (92) in der Nähe der Betätigungsmittel (112) der druckmittelbetriebenen Ventile (110) eine Vielzahl profilierter Flächen (116) vorgesehen ist und wobei eine Ausbildung der profilierten Flächen (116) im Sinne der Auslösung einer Betätigung der Betätigungsmittel (112) der Ventile (110) bei einer Querbewegung wie auch bei einer Längsbewegung des Frontteils (92) gegen das Zwischenteil (64) vorgesehen ist.

13. Spanschutz für eine Werkzeugmaschine mit einem zur Halterung eines Werkzeugs zur Ausführung von maschinellen Bearbeitungsvorgängen an einem Werkstück in einer Arbeitsstellung geeigneten Werkzeugbetätigungsorgan, gekennzeichnet durch die Kombination eines zur Befestigung an der Werkzeugmaschine (20) in einer den Fuß des Werkzeugbetätigungsorgans (38) umgreifenden Anordnung geeigneten Basisteils (46), einer beweglichen, das Werkzeugbetätigungsorgan (38) in paralleler Erstreckung zu dem Basisteil (46) umgreifenden Frontanordnung (64, 92), eines ausfahrbaren, die Frontanordnung (64, 92) mit dem Basisteil (46) verbindenden tragenden Aufbaus (68), eines Antriebsmittels (86) für den Antrieb des tragenden Aufbaue (68) zum Ausfahren und Zurückführen der Frontanordnung (64, 92) in der Längsrichtung in bezug auf den Fuß des Werkzeugbetätigungsorgans (38) und das in der Arbeitsstellung befindliche Werkstück (W), eines ausfahrbaren, das Baaisteil (46) und die Frontanordnung (64, 92) miteinander verbindenden Abdeckmittels (56) und von Fühlorganen (110) zur Inbetriebnahme und zur Außerbetriebsetzung des Antriebsmittels (86) für den Antrieb des tragenden Aufbaus (68) im Sinne einer automatischen Nachverstellung der Frontanordnung (64, 92) entsprechend den Änderungen im wechselseitigen Abstand zwischen dem Werkstück (W) und dem Fuß des Werkzeugbetätipiungsorgans (3B),

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14. Spanschutz nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsmittel (86) normalerweise zum Auswärtsführen des tragenden Aufbaus (68) und der Frontanordnung (64, 92) in Richtung des Werkstücks (W) betätigbar ist und die Fühlorgane (110) beim Anlegen einer vorbestimmten Kraftkomponente an die Frontanordnung (64, 92) in Richtung der Werkzeugmaschine (20) zur Außerbetriebsetzung des Antriebsmittels (86) betätigbar sind.

15. Spanschutz nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlorgane (110) an der Frontanordnung (64, 92) vorgesehen und als Annäherungsdetektoren für die Steuerung des Antriebsmittels (86) ausgebildet sind.

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