-
Bewegliche Abdeckung für Energieführungsleitungen,
-
Führungsbahnen und sonstige Einrichtungen Die Erfindung betrifft
eine bewegliche Abdeckung für Energieführungsleitungen, Führungsbahnen von Werkzeugmaschinen,
Spindeln oder sonstige Einrichtungen, bestehend aus einer Anzahl gelenkig miteinander
verbundener Glieder mit Führungsrollen, die in den Umlenkzonen der Abdeckung längs
einer Kurvenbahn laufen und dadurch den Krümmungsradius der Abdeckung bestimmen.
-
Für Führungsbahnen und sonstige Maschinenteile von Werkzeugmaschinen
sind schürzenartige Abdeckungen bekannt (DT-OS 20 20 108), die aus gelenkig miteinander
verbundenen Gliedern bestehen, wobei die einzelnen Glieder durch Kupplungsvorsprünge
verbunden sind, die in Ausnehmungen des jeweils benachbarten Gliedes derart eingreifen,
daß zwei extreme Schwenkstellungen begrenzt werden (von denen die eine die Strecklage
der Abdeckung und die anderen den minimalen Krümmungsradius im gekrümmten Zustand
der Abdeckung bestimmt). Die Herstellung der einzelnen Glieder einer solchen schürzenartigen
Abdeckung mit ihren rotationssymmetrisch ausgestalteten Kupplungsvorsprüngen und
Kupplungsausnehmungen erfordert einen gewissen Aufwand. Nachteilig ist ferner, daß
die Seiten der Führungsbahn bei Verwendung einer derartigen schürzenartigen Abdeckung
nicht abgedeckt sind.
-
Zur Aufnahme von Energieführungsleitungen sind ferner bewegliche
Abdeckungen (in Form von selbsttragenden Energieführungsketten) bekannt (DT-Gm 66
00 307), deren gelenkig miteinander verbundene Kettenglieder trapezförmig verlauf#ende
Stirnkanten aufweisen, die paarweise miteinander zum Anschlag kommen und dadurch
einerseits die Strecklage und andererseits den minimalen Krümmungsradius der Abdeckung
bestimmen. Derartige Abdeckungen sind bereits so steif ausgebildet worden, daß sie
vom Bedienungspersonal begangen werden können. Nachteilig ist jedoch die außerordentlich
große Unfallgefahr im Bereich der nach außen hin allseitig offenen, sich bei der
Bewegung der Abdeckung in den Krümmungszonen öffnenden und schließenden Spalte zwischen
zusammenwirkenden Anschlagkanten.
-
Diese Unfallgefahr ist bei einer weiteren bekannten Abdeckung von
Energieführungsleitungen vermieden (DT-PS 1 574 369), bei der die einzelnen gelenkig
miteinander verbundenen Abdeckglieder nach außen weitgehend abgeschlossen sind.
Zu diesem Zweck sind an der Ober- und Unterseite der Abdeckung federnde Abdeckbleche
vorgesehen, die sich in den Krümmungszonen der Abdeckung elastisch verformen und
daher unabhängig vom jeweiligen Schwenkwinkel zwischen benachbarten Abdeckgliedern
stets miteinander in Berührung bleiben. Nachteilig ist bei dieser bekannten Ausführung
vor allem die Notwendigkeit, die genannten Abdeckbleche elastisch-nachgiebig auszuführen,
was die Erzielung einer hohen Steifigkeit der Konstruktion ausschließt. Es ist damit
bei dieser bekannten Konstruktion insbesondere nicht möglich, die Abdeckbleche einerseits
so elastischnachgiebig zu machen, daß sie in allen Schwenklagen zuverlässig miteinander
in Berührung bleiben, und andererseits so steif, daß eine solche Abdeckung auch
bei großer Baubreite einwandfrei begehbar ist.
-
Es sind schließlich Energieführungsketten be76aDt (DT-PS 970 361),
bei denen die gelenkig miteinander --erbundenen Glieder Führungsrollen tragen, die
sowohl in der Zone geradliniger Bewegung als auch in den Umlen#zonen der Energieführungskette
längs einer Kurvenbahn laufen und dadurch einerseits die Strecklage und andererseits
den Krümmungsradius der Energieführungskette bestimmen.
-
Die zur Aufnahme der Führungsrollen bestimmten Führungsschienen sind
dabei horizontal verschiebbar, so daß die von den Führungsschienen gebildeten urvenbahnen
der Bewc#ung der Enerqieführungskette folgen können. Nachteilig ist bei dieser Ausführung
vor allem die fehlende Abdeckung der Energieführungsleitungen (insbesondere an der
Oberseite der Energieführungskette) weiterhin auch die Notwendigkeit, die horizontal
beweglichen Führungsschienen sehr stabil abzustützen, um das Gewicht der Energieführungskette
aufzunehmen.
-
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der
geschilderten Mängel der bekannten Ausführungen eine bewegliche Abdeckung der eingangs
genannten Art so auszubilden, dlß gleichzeitig folgende Forderungen erfüllt sind:
a) Das Konstruktionsprinzip der erfindungsgemäßen beweglichen Abdeckung soll sowohl
zum Schutz von Führungsbahnen, Spindeln oder sonstigen Einrichtungen, als auch von
Energieführungsleitungen geeignet sein; b) der Innenraum der Abdeckung soll zumindest
an der Oberseite und an den beiden Außenseiten nach außen gut abgeschlossen sein;
c)
die Abdeckung soll in jeder gewünschten Steifigkeit ausführbar sein, insbesondere
auch so steif, daß sie vom Bedienungspersonal begehbar ist; d) soweit Anschläge
zur Begrenzung einer extremen Schwenkstellung benachbarter Glieder vorgesehen sind,
sollen die Spalte zwischen diesen die Schwenkbewegung benachbarter Abdeckglieder
begrenzenden Anschlägen nach außen hin einwandfrei abgedeckt sein, so daß die Forderungen
des Unfallschutzes erfüllt sind; e) schließlich soll die erfindungsgemäße Abdeckung
fertigungstechnisch einfach herstellbar und montierbar sein.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die einzelnen
Glieder der Abdeckung wenigstens an ihrer Oberseite ein starres Abdeckelement aufweisen,
das einen vorderen und einen hinteren gekrümmten Abschnitt besitzt, der Teil einer
Zylinderfläche um die Verbindungs-Gelenkachse aufeinanderfolgender Glieder bildet,
und daß die sich teilweise überdeckenden und miteinander in Gleitberührung stehenden
gekrümmten Abschnitte aufeinanderfolgender Abdeckelemente die Strecklage der Abdeckung
bestimmende Anschläge bilden.
-
Bei der erfindungsgemäßen Abdeckung stellen somit die zumindest an
der Oberseite der Abdeckung vorgesehenen starren Abdeckelemente die Anschläge dar,
die die Strecklage der Abdeckung bestimmen. Der minimale Krümmungsradius der Abdeckung
im Bereich der Umlenkzonen wird andererseits durch Führungsrollen bestimmt, die
an den Gliedern der Abdeckung vorgesehen sind und längs einer Kurvenbahn laufen.
Eine derartige Abdeckung erfüllt, wie anhand mehrerer Ausführungsbeispiele noch
im einzelnen erläutert wird, a~lle obengenannten Forderungen und zeichnet
sich
gegenüber den bekannten Ausführungen vor allem durch eine fertigungstechnisch einfache
Herstellung, eine hohe Steifigkeit sowie einen einwandfreien Unfallschutz aus.
-
Das der erfindungsgemäßen Abdeckung zugrundeliegende Konstruktionsprinzip
eignet sich sowohl für Abdeckungen, die zum Schutz von Führungsbahnen oder sonstigen
Einrichtungen bestimmt sind, als auch für Abdeckungen, die zur Aufnahme von Energieführungsleitungen
dienen. Während im ersteren Falle die Abdeckung an ihrer Unterseite grundsätzlich
offen bleibt, sind bei einer zur Aufnahme von Energieführungsleitungen bestimmten
Abdeckung zweckmäßig sowohl im Bereich der Oberseite als auch der Unterseite der
Abdeckung starre Abdeckelemente vorgesehen.
-
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche
und werden im Zusammenhang mit der Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele näher
erläutert.
-
In der Zeichnung zeigen Fig. 1 eine Schemadarstellung einer als Schürze
ausgebildeten erfindungsgemäßen Abdeckung; Fig. 2 eine Schemadarstellung einer erfindungsgemäßen
Abdeckung, die mit beiden Seiten eines längs einer Führungsbahn beweglichen Schlittens
verbunden und unter dem abzudeckenden Maschinenteil hindurchgeführt ist; Fig.3 eine
Teilansicht eines Ausführungsbeispieles der erfindungsgemäßen Abdeckung in größerem
Maßstab;
Fig. 4 und 5 Schnitte längs der Linien IV-IV bzw.
-
V-V der Fig. 3; Fig. 6 eine Teildarstellung einer erfindungsgemäßen
Abdeckung für Energieführungsleitungen; Fig. 7 einen Teilschnitt längs der Linie
VII-VII der Fig. 6; Fi. 8 und 9 Schemadarstellungen zur Erläuterung weiterer Ausführungsbeispiele
der erfindungsgemäßen Abdeckung.
-
Fig. 1 zeigt schematisch einen längs einer Führungsbahn 1 einer Werkzeugmaschine
geradlinig (Pfeil 2) hin- und herbeweglichen Schlitten 3, mit dem das eine Ende
einer als Schürze ausgebildeten Abdeckung 4 verbunden ist.
-
Die Abdeckung 4 besteht, wie im einzelnen noch näher erläutert wird,
aus einer Anzahl gelenkig miteinander verbundener Glieder, z.B. 5, 5', die Führungsrollen
6 tragen, die in den Umlenkzonen der Abdeckung 4 längs einer ortsfesten Kurvenbahn
7 laufen und dadurch den Krümmungsradius der Abdeckung in dieser Umlenkzone bestimmen.
Von der Umlenkzone hängt die Abdeckung 4 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.
1 frei nach unten.
-
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist ein Schlitten 13 längs
einer Führungsbahn 11 hin- und herbeweglich. Eine Abdeckung 14 ist mit ihrem einen
Ende an der Seite 13a des Schlittens 13 angebracht, während das andere Ende der
Abdeckung 14 mit der anderen Seite 13b des Schlittens 13 verbunden ist. Die Abdeckung
14 ist unter dem die Führungsbahn 11 tragenden Maschinenteil 18, beispielsweise
durch eine Unterflur-Ausnehmung 19 hindurchgeführt. Öffnungen 20a, 20b unterhalb
der Umlenkzonen können zur Abführung von Fremdteilchen,
wie Spänen,
dienen, die von der Abdeckung 14 im Bereich der Umlenkzone abgeworfen werden.
-
Die einzelnen gelenkig miteinander verbundenen Glieder, z.B. 15,
15', der Abdeckung 14, sind wieder mit Führungsrollen 16 versehen, die im Bereich
der beiden Umlenkzonen an ortsfesten, in ihrem Abstand einstellbaren Kurvenbahnen
17a, 17b anliegen und dadurch den Krümmungsradius der Abdeckung in den beiden Umlenkzonen
bestimmen. Im Bereich der Unterflur-Ausnehmung 19 laufen die Führungsrollen 16 auf
einer Stützfläche 20. Im Bereich der abzudeckenden Führungsbahn 11 haben die Führungsrollen
16 nur eine Abdeckungsfunktion. Eimer wird die Strecklage der Abdeckung 14, wie
noch näher erläutert wird, durch die Abdeckelemente der einzelnen Glieder der Abdeckung
erreicht. Gegebenenfalls können jedoch im Innern der Abdeckung 14 noch zusätzliche
Stützrollen 12 vorgesehen sein, mit denen sich die Abdeckung 14 auf der Führungsbahn
11 abstützt.
-
Anhand der Fig. 3 bis 5 sei nun ein Ausführungsbeispiel einer Abdeckung
4 (gemäß Fig. 1) bzw. 14 (gemäß Fig. 2) näher erläutert.
-
Die in- den Fig. 3 bis 5 dargestellte Abdeckung 24 besteht aus einzelnen
Gliedern 25, 25', die bei diesem Ausführungsbeispiel alle gleich ausgebildet sind,
so daß die Beschreibung des Gliedes 25 genügt.
-
Das Glied 25 der Abdeckung 24 enthält zwei seitliche Laschen 23,
23a, die über Gelenkbolzen 22, 22a mit den entsprechenden Laschen 23', 23'a des
benachbarten Gliedes 25' gelenkig verbunden sind.
-
Die beiden Laschen 23, 23a des Gliedes 25 sind an der Oberseite der
Abdeckung durch ein starres Abdeckelement 21 miteinander verbunden, das im wesentlichen
aus einem mittleren geraden Abschnitt 21a und zwei teilzylindrisch
gekrümmten
Abschnitten 21b und 21c besteht. Die Abschnitte 21b und 21c sind somit Teil einer
Zylinderfläche um die Verbindungs-Gelenkachse aufeinanderfolgender Glieder der Abdeckung
(so ist beispielsweise der Abschnitt 21b Teil einer Zylinderfläche um die Verbindungs-Gelenkachse
28 der Glieder 25, 25').
-
Wie aus Fig. 3 hervorgeht, besitzen die Abschnitte 21b, 21c einen
etwa um die Materialstärke unterschiedlichen Durchmesser. Dies hat zur Folge, daß
die sich teilweise überdeckenden gekrümmten Abschnitte aufeinanderfolgender Abdeckelemente
(also etwa der Abschnitt 21b des Gliedes 25 und der Abschnitt 21'c des Gliedes 25')
miteinander in Gleitberührung stehen.
-
Das starre Abdeckelement 21 ist fest mit den beiden Laschen 23, 23a
verbunden. Zu diesem Zweck können diese Laschen in ihrem mittleren Bereich beispielsweise
winkelartig nach innen abgekantet sein, wobei das Abdeckelement 21 mit diesen Abkantungen
29, 29a in geeigneter Weise verbunden ist.
-
Im Bereich jeder Gelenkstelle aufeinanderfolgender Glieder der Abdeckung
ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwischen je zwei Laschen (z.B. 23,
23' und 23a, 23'a) eine Führungsrolle 26 bzw. 26a vorgesehen. Die Führungsrollen
26, 26a sind auf den Gelenkbolzen 22, 22a gelagert und damit koaxial zur Verbindungs-Gelenkachse
benachbarter Glieder der Abdeckung angeordnet. Der Außendurchmesser der Führungsrollen
26, 26a ist gleich dem oder etwas kleiner als der Innendurchmesser des inneren der
beiden in Gleitberührung stehenden gekrümmten Abschnitte gewählt (also gleich bzw.
kleiner als der Innendurchmesser der gekrümmten Abschnittes 21b). Die Führungsrollen
26,
26a bilden auf diese Weise im Bereich der Drehgelenkstellen
die Seitenwand der Abdeckung 24.
-
In der Umlenkzone laufen die Führungsrollen längs einer ortsfesten
Kurvenbahn 27 und bestimmen damit den Krümmungsradius der Abdeckung 24. Man erkennt
aus Fig. 3, daß die miteinander in Gleitberührung stehenden gekrümmten Abschnitte
aufeinanderfolgender Abdeckelemente (also beispielsweise die gekrümmten Abschnitte
21c und 21"b) in Überdeckung bleiben, so daß auch in der Umlenkzone keine Fremdteilchen
von außen in den von der Abdeckung umschlossenen Raum fallen können.
-
Die Strecklage der Abdeckung 24 in ihrem horizontalen Bewegungsbereich
wird durch die Abdeckelemente 25, 25' selbst bestimmt. Bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß Fig.
-
3 bis 5 bildet die Stirnkante 30 des gekrümmten Abschnittes2l'c einen
über die ganze Breite des Gliedes 25 verlaufenden Anschlag, der in der Strecklage
zur Anlage an der Außenfläche des mittleren, geraden Abschnittes 21a des benachbarten
Gliedes kommt.
-
Während die Fig. 3 bis 5 eine Ausführungsform einer beispielsweise
für Führungsbahnen geeigneten erfindungsgemäßen Abdeckung zeigen, bei dem somit
die beiden seitlichen Schenkel der einzelnen Glieder der Abdeckung nur im Bereich
der Oberseite der Abdeckung durch ein starres Abdeckelement verbunden sind, während
die Abdeckung an ihrer Unterseite offen ist, veranschaulichen die Fig. 6 und 7 eine
Variante einer beispielsweise für Energieführungsleitungen geeigneten Abdeckung
34, die sowohl an ihrer Oberseite als auch an ihrer Unterseite geschlossen ist.
Auch hier genügt, da alle Glieder der Abdeckung gleich ausgebildet sind, die Beschreibung
des Gliedes 35.
-
Die beiden seitlichen Laschen des Gliedes 35 (aus der Zeichnung ersichtlich
ist nur die rechte Lasche 33) sind miteinander über ein oberes Abdeckelement 31
und ein unteres Abdeckelement 310 starr verbunden. Beide Abdeckelemente 31, 310
bestehen jeweils aus einem geraden mittleren Abschnitt (z.B. 31a) und zwei teilzylindrisch
gekrümmten Abschnitten (z.B. 31b, 31c). Die gekrümmten Abschnitte aufeinanderfolgender
Abdeckelemente überdecken sich, miteinander in Gleitberührung stehend, wie bei dem
zuvor erläuterten Ausführungsbeispiel.
-
Der Krümmungsradius der Abdeckung 34 in der Umlenkzone wird auch
bei diesem Ausführungsbeispiel durch eine ortsfeste Kurvenbahn 37 bestimmt, an der
die Führungsrollen 36 entlang laufen. Die Strecklage der Abdeckung wird durch Anschläge
bestimmt, die jeweils von der Stirnkante 40 des gekrümmten Abschnittes 31'c gebildet
werden.
-
Fig. 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Abdeckung 44, bei dem
das an der Oberseite vorgesehene starre Abdeckelement 41 einen gekrümmten Abschnitt
41b aufweist, der eine stufenartige Profilierung 42 besitzt. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel
stellen die an diese stufenartige Profilierung 42 angrenzenden Teile des Abschnittes
41b Zylinderflächen um die zugehörige Verbindungs-Gelenkachse dar.
-
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Strecklage der Abdeckung
44 dadurch begrenzt, daß die stufenartige Profilierung 42 des Abdeckelementes 41
zur Anlage an der Stirnkante 43 des gekrümmten Abschnittes 41'c des benachbarten
starren Abdeckelementes 41' kommt. Am Abschnitt 41b kann eine Leiste 41b" zur Verbesserung
des Anschlageingriffs vorgesehen sein.
-
Bei dem Ausführungsbeispiel der in Fig. 9 dargestellten Abdeckung
54 ist das an der Oberseite vorgesehene starre Abdeckelement 51 in seinem zwischen
den beiden gekrümmten Abschnitten 51b, 51c liegenden mittleren Abschnitt 51a so
profiliert, daß eine Aufnahme 52 für eine stegartige Halterung 53 gebildet wird,
die zur Festlegung von Energieführungsleitungen (angedeutet bei 54) dient.
-
Die Befestigung kann beispielsweise so vorgesehen werden, daß die
stegartige Halterung 53 durch Schrauben 55 mit den beiden seitlichen Laschen des
betreffenden Gliedes der Abdeckung verbunden ist, während das starre Abdeckelement
51 durch Schrauben 56 an der stegartigen Halterung 53 festgelegt ist.
-
Bei allen dargestellten Ausführungsbeispielen kann zwischen zusammenwirkenden
Flächen der gekrümmten Abschnitte aufeinanderfolgender Abdeckelemente je ein quer
zur Bewegungsrichtung der Abdeckung über die ganze Breite der Glieder verlaufendesAbstreifelement
aus elastischem Material vorgesehen werden, um dadurch die Abdichtung des Innenraumes
der Abdeckung gegen das Eindringen von Fremdteilchen, wie Spänen, zu verbessern
Die erfindungsgemäße Abdeckung kann aus Metall oder Kunststoff gefertigt werden;
auch Kombinationen dieser Materialien sind möglich. Die beschriebene Ausführung
gestattet es insbesondere, sowohl die Führungsrollen als auch die starren Abdeckelemente
aus Kunststoff zu fertigen.
-
Es bereitet ferner keine grundsätzlichen Probleme, auch den Laschen
bei Herstellung aus Kunststoff (etwa durch Glasfasereinlagen) die notwendige Festigkeit
zu verleihen, wenn eine vollständig aus Kunststoff bestehende Abdeckung gewünscht
wird.