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Schutzvorrichtung für Schleifmaschinen
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Die Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung für Schleiimaschinen
mit einer am Schleifspindelstock angebrachten, die Schleifscheibe im wesentlichen
bis auf eine Frontseite umgebenden Schutzhaube und einen Schutzschild, der die Frontseite
der Schutzhaube bis auf eine Arbeitsöffnung abdeckt. Solche umfassenden Schutzvorrichtungen
sind insbesondere dann notwendig,
wenn bei Hochleistungsmaschinen
mit großen Schleifscheibenumfangsgeschwindigkeiten gearbeitet wird, die bei 80m/s
und höher liegen können. Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (OS 2 248 630)
ist der Schutzschild am Maschinengestell ortsfest angebracht, in diesen Schutzschild
fährt die am Schleifspindelstock befestigte Schutzhaube mit der Schleifspindel bei
dessen Eil- und Arbeitsvorschub ein. Die an unterschiedlichen Stellen befestigten
Teile der Schutzvorrichtung führen dazu, daß insbesondere im hinteren Bereich bei
neuer Schleifscheibe und Eilgang eine Überlappung nicht mehr gegeben ist, so daß
die Sicherheit stark herabgesetzt ist. Bei einem Schleifscneibenbruch wirken die
auf die Schutzhaube ausgeübten Kräfte einseitig auf den Schleif spindelstock, so
daß dieser leicht aus seiner Lagerung herausgerissen werden kann, durch die Arbeitsöffnung
können Bruchstücke nach außen gelangen. Beim Umrüsten der Maschine auf Werkstücke
mit anderem Durchmesser muß gesondert auch der am blaschinengestell befestigte Schutzschild
in seiner Lage verändert werden, der zudem beim Werkstückwechsel hinderlich im Wege
ist und insbesondere einen automatischen Wechsel des Werkstückes sehr erschwert.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schutzvorrichtung zu
schaffen, die den Werkstückwechsel
nicht stört, ohne Umrüstung
für eine große Werkstückdurchmesservariation geeignet ist, in allen Arbeitssituationen
sicheren Schutz gewährleistet und bei einem etwaigen Scheibenbruch freiwerdende
Kräfte gut aufnimmt.
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Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß der Schutzschild
an der Schutzhaube mindestens nahezu in Richtung der Verbindungslinie zwischen den
Achsen der Schleifscheibe und des Werkstückes verstellbar befestigt ist.
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Auf diese Weise bleibt der Raum, der die Schleifscheibe aufnimmt,
bis auf die Arbeitsöffnung immer geschlossen, so daß beim Schleifscheibenbruch eine
Gefährdung praktisch ausgeschlossen ist. Dabei können sich die beim Bruch freiwerdenden
Kräfte besser ausgleichen, da sie nach allen Richtungen wirksam werden. Es besteht
keine Gefahr, daß der Schleifspindelstock aus seiner Halterung gerissen wird.
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Der Grad der Überdeckung zwischen Schutzhaube und Schutzschild braucht
nur der Differenz des Radius zwischen neuer Schleifscheibe und größtmöglich abgenutzter
Schleifscheibe entsprechen, die Nachstellung des Schutzschildes wird so getroffen,
daß der Abstand zur Schleifscheibe stets gleich groß ist. Da der Schutzschild mit
der Schutzhaube in der Arbeitspause zurückfährt, herrscht für den Werkstückwechsel
eine leichte Zugänglichkeit, für einen automatischen Werkstückwechsel ist genügend
Platz vorhanden. Bei einer Änderung des
Werkstückdurchmessers braucht
der Schutzschild nicht zusätzlich umgerüstet werden, die Arbeitsöffnung kann relativ
klein gehalten werden, trotzdem können Werkstücke mit starken Durchmesservariationen
bearbeitet werden.
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Der Schleifscheibenumfang hat im Bereich der Arbeitsöffnung immer
etwa gleichen Abstand zum Schutzschild, so daß bei entsprechender Anordnung beim
Schleifscheibenbruch Bruchstücke praktisch nicht durch die Arbeitsöffnung austreten
können, Durch diese Sicherheit lassen sich die Wandstärken eines Sekundärschutzes
niedrig halten, so daß dieser preisgünstig mit geringem Gewicht hergestellt werden
kann.
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Zur leichten gegenseitigen Verstellung von Schutzhaube und Schutzschild
sind diese zweckmäßig durch Gewindeträger miteinander verbunden, die gemeinsam antreibbar
sind. Dabei können die Gewindeträger mit Angriifsflächen für eine Handkurbel versehen
sein, die Nachstellung kann aber auch automatisch so vorgenommen werden, daß die
Abnutzung der Schleifscheibe so kompensiert wird, daß der Abstand zwischen Schleifscheibenumfang
und Schutzschild im Bereich der Arbeitsöffnung konstant bleibt. Die Verstelleinrichtung
wird dazu zweckmäßig mit der Wegverstellung eines Abrichtwerkzeuges für die Schleifscheibe
bzw. der Zustellbewegung des Schleifspindelstockes gekoppelt.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Schutzschild im
Querschnitt etwa U-förmig ausgebildet, er überdeckt mit seinen Schenkeln die Enden
der Seitenwände der Schutzhaube. Der in Schleifscheibendrehrichtung gesehen nachfolgende
Rand der Arbeitsöffnung des Schutzschildes ist vorgezogen, er hat einen größeren
Abstand von der Schleifscheibenachse als die wirksame Prallwand am gegenüberliegenden
Rand, jeweils gemessen als Projektion auf die verlängerte Verbindungsebene zwischen
Schleifscheibenachse und WerkstGckbearbeitungslinie.
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Da sich durch die Nachstellung des Schutzschildes entsprechend der
Schleifscheibenabnützung die Schleifscheibe stets in der Nähe der Arbeitsöffnung
befindet, werden dort etwaige Schleifscheibenbruchstücke senkrecht nach unten geschleudert
und können damit wegen des unten vorgezogenen Randes der Arbeitsöffnung nicht durch
diese austreten. Wenn dafür gesorgt wird, daß das Werkstück durch etwaige Prallstücke
nicht aus seiner Halterung geschlagen werden kann, kann auf einen Sekundärschutz
ganz verzichtet werden. Auf jeden Fall kan dieser mit geringen Wandstärken ausgeführt
sein.
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Die Arbeitsöffnung des Schutzschildes ist durch einen senkrecht zur
Verbindungsebene von Schleifscheibenachse und Werkstückachse im Schutzschild geführten
Schieber öffen- und schließbar. Erfindungsgemäß ist der Schieber
im
Querschnitt U-förmig ausgebildet, mit seinen Schenkeln an den Schenkeln des Schutzschildes
geführt und mit seiner Basis parallel zur Basis des Schutzschildes in deren unmittelbaren
Nähe angeordnet. Der Schieber liegt mit seiner Basis in bezug auf die Schleifscheibenachse
immer hinter der Werkstückbearbeitungslinie, so daß er bei fehlendem Werkstück immer
geschlossen werden kann, unabhängig von der Position des Schleifspindelstockes.
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In vorteilhafter Weise ist die der Schleifscheibe zugewandte Seite
des Schiebers durch Rohre für die Zuleitung von Kühlflüssigkeit mindestens teilweise
abgedeckt, die Rohre wirken dadurch als zusätzliches Dämpfungsglied bei einem etwaigen
Schleifscheibenbruch, sie sind raumgünstig angeordnet. Bei einer Bruchbeanspruchung
ist der untere Rand des Schiebers bei geschlossener Arbeitsöffnung am Rand des Schutzschildes
abgestützt. Die Bewegung des Schiebers ist zweckmäßig mit der Bewegung des Spindelstockes
insoweit gekoppelt, als er vor Beginn des Zerspanungsprozesses automatisch die Arbeitsöffnung
freigibt und am Ende dieselbe verschließt. Dabei wird der Schieber über einen Pneumatikzylinder
bewegt, die Endlagen werden durch zwei Initiatoren überwacht.
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Als Sekundärschutz kann eine Schutzwand dienen, zwischen der und dem
Schutzschild die Werkstückspannvorrichtung angeordnet ist. Nach der Erfindung ist
die Schutzwand
als Kasten ausgebildet, der auf der der Schleifscheibe
abgewandten Seite eine Tür und auf der gegenüberliegenden Seite eine Öffnung aufweist,
die durch den Schutzschild und die Schutzhaube verschlossen ist. Dabei ist.
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die Seite mit der Tür schräg so angeordnet, daß der obere Rand in
seiner Projektion auf die die Achse von Schleifscheibe und Werkstück verbindende
Ebene näher an der Schleifscheibenachse liegt als der untere Rand.
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Dadurch kann das Werkstück während des Arbeitsvorganges besonders
gut beobachtet werden, nach dem Offnen der Tür kann der Werkstückwechsel vorgenommen
werden, ohne daß durch Tropfflüssigkeit od.dgl. eine Beschmutzung der Arme des Arbeiter
befürchtet werden muß. Die am oberen Rand um eine horizontale Achse nach oben aufklappbare
Tür ist nur öffenbar, wenn der Schieber die Arbeitsöffnung der Schutzhaube verschließt.
In besonders vorteilhafter Weise kann der Zerspanungsprozeß mit dem Schließen der
Tür gestartet werden, verschließt der Schieber die Arbeitsöffnung, so öffnet sich
die Tür automatisch. Dabei kann die Zwangskoppelung der Stellung von Tür und Schieber
in Abhängigkeit von der Schleifscheibenumfangsgeschwindigkeit lösbar sein, so daß
im Einrichtbetrieb die Verriegelungen entfallen können.
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Schutzhaube, Schutzschild und Schutzwand umschließen den Schleifbereich
vollkommen.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen,
Einzelheiten sind anhand der Zeichnung, die eine beispielsweise Ausführungsform
darstellt, näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Ansicht der Schutzvorrichtung
von der Seite, Fig. 2 eine Ansicht dazu von vorn in Richtung des Pfeiles II in Fig.
1, ohne Schutzwand, Fig. 3 einen Schnitt hierzu gemäß der Linie III-III in Fig.
2, Fig. 4 einen Schnitt gemäß der Linie IV-IV in Fig. 3, Fig. 5 eine Draufsicht
in Richtung des Pfeiles V in Fig. 1 ohne Schutzwand, Fig. 6 einen Detailschnitt
gemäß der Linie VI-VI in Fig. 3.
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Eine ~Schleifscheibe 1 ist von der Schutzvorrichtung unter Einbeziehung
einer Schutzwand 2 vollständig umschlossen, so daß bei einem Bruch keine Teile nach
außen treten können. An einem gegenüber einem Maschinengestell 3 bewegbaren Schleifspindelstock
4, in dem die Schleifscheibe 1 drehbar gelagert ist, ist eine Schutzhaube 5
befestigt,
deren eine Seitenwand 6 als Tür ausgebildet ist, damit der Schleiischeibenwechsel
vorgenommen und ein nicht näher dargestelltes Abrichtwerkzeug leicht zugänglich
gemacht werden kann. Mit der Schutzhaube 5 ist ein Schutzschild 7 verbunden, und
zwar in Richtung auf die Achse 8 der Schleifscheibe 1 hin verstellbar.
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Dazu ist die Verbindung über Gewindeträger 9 hergestellt, die zur
Verstellung der Position des Schutzschildes 7 gegenüber der Schutzhaube 5 gemeinsam
bewegbar sind.
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Als Gewindeträger 9 sind oben zwei Gewindebolzen 10, die mit Gewindehülsen
11 zusammenarbeiten und unten zwei Gewindespindeln 12, die mit Gewindeansätzen 13
zusammenwirken, vorgesehen. Die Gewindebolzen 10 und die Gewindespindeln 12 sitzen
in den Ecken eines Viereckes. Die Gewindebolzen 10 sind fest in die Schutzhaube
5 eingeschraubt, die Gewindehülsen 11 sind drehbar, aber axial unverschieblich im
Schutzschild 7 gelagert, sie tragen zwei Antriebsräder 14 und sind an ihren vorderen
Enden mit Angriffsflächen 15 versehen, damit eine Verstellung z.B. über eine Handkurbel
16 vorgenommen werden kann. Die Gewindespindeln 12 sind drehbar und axial unverschieblich
im Schutzschild 7 gelagert, auch sie tragen Antriebsräder 14, die in einer Ebene
mit den Antriebsrädern 14 der Gewindehülsen 11 angeordnet sind. Um die Antriebsräder
14 ist ein Antriebsband 17, vorzugsweise ein Zahnriemen, gelegt, so daß bei
gleicher
Steigung des Gewindes und gleichen Durchmessern der Antriebsräder 14 eine gleichmäßige
Bewegung gegenüber den schutzhaubenfesten Gewindebolzen lo und Gewindeansätzen 13
stattfindet. Anstatt über die Handkurbel 16 kann die Verstellung auch automatisch
in Abhängigkeit von der Abnutzung der Schleifscheibe 1 so vorgenommen werden, daß
der Schutzschild 7 im Bereich seiner Arbeitsöffnung 18 mindestens nahezu konstanten
Abstand mm Umfang der Schleifscheibe 1 hat, Der Schutzschild 7 hat einen etwa U-förmigen
Querschnitt; seine Schenkel 19 überlappen die Enden der Seitenwände 6?20 der Schutzhaube
5, und zwar in einem solchen Maße, daß die Überlappung auch gegeben ist, wenn die
größtmögliche Schleifscheibe 1 eingesetzt ist. Der Schutzschild 7 deckt damit die
Frontseite 21 der Schutzhaube 5 bis auf die Arbeitsöffnung 18 vollständig ab. Der
untere Rand 22 an der Arbeitsöffnung 18 des Schutzschildes 7 ist gegenüber dem oberen
Rand der durch eine wirksame Prallwand 23 gebildet wird vorgezogen, d.h. sein Abstand
von der Achse 8 der Schleifscheibe 1 ist größer, gemessen in der Projektion auf
die Verbindungsebene von Achse 8 und Achse 24 eines zu bearbeitenden Werkstückes
25.
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Auf der der Schleifscheibe 1 zugewandten Seite ist im Schutzschild
7 ein im Querschnitt ebenfalls U-förmiger
Schieber 26 angeordnet,
dessen Schenkel 27 parallel zu den Schenkeln 19 des Schutzschildes 7 gerichtet und
in Führungsleisten 28 geführt sind und dessen Basis 29 an der Basis 30 des Schutzschildes
7 dicht vorbeiläuft.
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Der Schieber 26 kann die Arbeitsöffnung 18 im Schutzschild 7 abdecken,
in Fig. 3 ist er in geöffneter Stellung wiedergegeben, die Innenseite seiner Basis
29 ist dabei durch Rohre 31 abgedeckt, über die der Werkstückbearbeitungslinie 32
Kühlflüssigkeit zugeführt wird.
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Der Schieber 26 wird über einen Pneumatikzylinder 33 bewegt, zwei
Initiatoren 34,35 überwachen seine Endlagen.
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Als Sekundärschutz dient die Schutzwand 2, die in Form eines Kastens
gehalten ist, der auf der der Schleifscheibe 1 zugewandten Seite eine Öffnung 36
aufweist, die durch die Schutzhaube 5 bzw. den Schutzschild 7 verschlossen wird.
Auf der der Öffnung 36 gegenüberliegenden Seite der Schutzwand 2 befindet sich eine
Tür 37, die um eine Achse 38 nach oben aufgeschlagen werden kann und dabei nach
oben verfahrbar ist, so daß die Gewindehülsen 11 zur Verstellung zugänglich sind.
Die Tür 37 trägt eine Kunststoffplatte 39 aus schlagfestem Werkstoff, durch die
Ausbildung des Primärschutzes genügt es, die Schutzwand 2 im übrigen aus Blech mit
einer Stärke von 2 bis 2,5 mm herzustellen. Die Seite
mit der Tür
37 ist schräg so angeordnet, daß der untere Rand 40 in der Projektion auf die Verbindungsebene
der Achsen 8,24 einen wesentlich größeren Abstand von der Achse 8 hat als der obere
Rand 41.
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Die Steuerung kann in besonders vorteilhafter Weise so ausgeführt
sein, daß durch das Schließen der Tür 37 der Schieber 26 unter Öffnung der Arbeitsöffnung
18 nach oben in die in der Fig. 3 angegebene Position gezogen wird und der Schleifspindelstock
4.seine Eilgangbewegung zum Werkstück 25 hin beginnt. Am Ende des Arbeitsvorschubes
setzt der Eilgangrücklauf des Schleifspindelstockes 4 ein, der Schieber 26 wird
nach unten geschoben und die Tür 37 öffnet automatisch, so daß das Werkstück 25
gewechselt werden kann. Es genügt, wenn entsprechend der Schleifscheibenabnützung
der Schutzschild 7 während eines Arbeitstages einmal von Hand über die Handkurbel
16 zur Schutzhaube 5 hin nachgestellt wird, eine Konstanthaltung des Abstandes zwischen
der Schleifscheibe 1 und dem Schutzschild 7 durch eine automatisch arbeitende Verstelleinrichtung
erleichtert natürlich das Arbeiten. Bei geschlossener Arbeitsöffnung 18 kommt die
als Prallwand 23 dienende Basis 29 des Schiebers 26 am unteren Rand 22 des Schutzschildes
7 zur Anlage.