DE4211194C2

DE4211194C2 - Gehäuse oder Kabine zur Aufnahme einer Werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE4211194C2
Application number: DE19924211194
Authority: DE
Inventors: Klaus Cremer; Reinhard Dr Synofzik
Original assignee: CREMER HEINRICH HCR GmbH
Current assignee: CREMER HEINRICH HCR GmbH
Priority date: 1992-04-03
Filing date: 1992-04-03
Publication date: 1995-05-24
Anticipated expiration: 2012-04-04
Also published as: DE4211194A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse oder eine Kabine zur Aufnahme einer Werkzeugmaschine mit mindestens einem Sichtfenster zum Beobachten des Bearbeitungsvorgangs.

Aus Gründen der Betriebssicherheit, aber auch zum Schutz gegen Lärm und gegen von der Maschine abspritzende Spül- und Kühlflüssigkeit ist es bekannt, die ganze Werkzeugmaschine von einem Gehäuse oder einer Kabine zu umgeben. Das Gehäuse oder die Kabine besitzt hierbei außer seitlichen Sichtfenstern eine frontale, verschließbare Öffnung, durch welche z. B. mittels Pallettierer Werkstücke in das Innere des Gehäuses verfahren oder bearbeitete Werkstücke aus dem Inneren des Gehäuses herausgefahren werden können. In der DE 35 32 362 C2 ist z. B. ein solches Gehäuse bzw. eine solche Kabine erwähnt.

Aus Sicherheitsgründen müssen die Sichtfenster bruchfest ausgebildet sein, damit sich lösende oder wegbrechende Werkstücke, Werkzeuge oder Teile davon diese nicht durchbrechen und außenstehende Bedienpersonen verletzen.

Wegen der inzwischen üblichen hohen Bearbeitungsgeschwindigkeiten muß dem Werkzeug und dem Werkstück Kühlflüssigkeit zugeführt werden, die gleichzeitig die Späneabfuhr unterstützt. Die Späne und die Kühlflüssigkeit werden vom sich drehenden Werkzeug oder Werkstück abgeschleudert und gelangen auch in den Bereich des Sichtfensters, das dadurch sehr schnell verschmutzt und dann keine ungehinderte Sicht auf den Bearbeitungsvorgang zuläßt.

Um eine ungehinderte Sicht auf den Bearbeitungsvorgang zu erreichen, ist in der DE 35 32 362 C2 eine Klarsichtscheibe mit einer kreisrunden, feststehenden, ersten Fensterscheibe, die randseitig abgedichtet in ein von ihr an einer Stirnseite abgeschlossenes, aus Ringen bestehendes, zylindrisches Gehäuse eingesetzt ist und mit einer zu der ersten Fensterscheibe parallelen, ebenfalls kreisrunden, umlaufenden zweiten Fensterscheibe, die drehfest auf der Welle eines an der feststehenden ersten Fensterscheibe angeordneten Antriebsmotors aufgesetzt ist, beschrieben. Der als Elektromotor ausgebildete Antriebsmotor ist als Nabenmotor ausgebildet und treibt die sich drehende Klarsichtscheibe direkt an. Dementsprechend ist der Durchmesser des Nabenmotors verhältnismäßig groß im Verhältnis zum Durchmesser der Klarsichtscheibe und beeinträchtigt dementsprechend den Durchblick. Nachteilig ist des weiteren, daß dem Nabenmotor elektrische Anschlüsse zugeführt werden müssen, die ebenfalls die Sicht beeinträchtigen. Schließlich ist ein Nabenmotor dieser Art verhältnismäßig kompliziert aufgebaut und teuer in der Herstellung. Statt eines Elektromotors läßt sich auch ein Druckluftnabenmotor als Antrieb für diese Klarsichtscheibe verwenden, jedoch sind die damit verbundenen Nachteile dieselben wie bei einem Elektromotor.

In der nachveröffentlichten DE 41 17 421 A1 ist des weiteren ein Antrieb für eine rotierende Klarsichtscheibe beschrieben, die mit ihrem Außenumfang mittels eines Wälzlagers am Rand einer Sichtfensteröffnung eines Gehäuses für eine Werkzeugmaschine gelagert ist, aber auch auf einer zentralen Achse gelagert werden kann und am Umfang durch ein Fluid, z. B. Druckluft tangential beaufschlagte Turbinenschaufeln aufweist. Eine zur Klarsichtscheibe beabstandete, eine Sichtfensteröffnung verschließende, feststehende, transparente Scheibe ist nicht beschrieben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Gehäuse oder die Kabine der eingangs erwähnten Art zu verbessern und mit konstruktiv einfachen Mitteln eine dauernde, durch Verschmutzung und Einbauten nicht beeinträchtigte Sicht durch wenigstens ein Sichtfenster hindurch auf den Bearbeitungsvorgang zu gestatten.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Der Antrieb versetzt die Scheibe in so schnelle Drehung, daß fester Schmutz und Flüssigkeiten von der Scheibe geschleudert werden, die somit stets eine ungehinderte Sicht gewährleistet.

Der Strömungsmittelantrieb ist besonders vorteilhaft, da an einer Werkzeugmaschine stets ein unter Druck stehendes Fluid, wie z. B. Druckluft, Kühlflüssigkeit oder Hydrauliköl zur Verfügung steht, dessen Energie zum Antrieb der drehbaren Scheibe verwendbar ist.

Die Sichtfensteröffnung im Gehäuse oder in der Kabine kann ebenfalls wie die drehbare Scheibe kreisrund sein, jedoch kann sie genauso gut rechteckig oder quadratisch ausgebildet sein, während die drehbare Scheibe zum Gehäuseinnenraum hin jeweils mit Abstand davor angeordnet ist.

Vorteilhafterweise kann die drehbare Scheibe die Sichtfensteröffnung auf ihrem ganzen Umfang überragen, um den gesamten Sichtbereich der Sichtfensteröffnung von Verschmutzung frei zuhalten.

Um ein Eindringen von Verschmutzungen in den Bereich der Sichtfensteröffnung bei Stillstand der drehbaren Scheibe zu vermeiden, kann ein von der Innenseite der Gehäusewand vorspringender Kragen abdichtend gegen den Umfangsbereich der drehbaren Scheibe ragen.

In der einfachsten Ausgestaltung kann der turbinenschaufelartige Kranz sägezahnartig ausgebildet sein, wobei wenigstens eine Strömungsmitteldüse tangential gegen die Sägezähne gerichtet sein kann. Die Sägezähne können dabei gerade Flanken oder im radial verlaufenden Bereich konkav gekrümmte Flanken aufweisen.

In Verbindung mit wenigstens einer im wesentlichen achsparallel verlaufenden Strömungsmitteldüse kann der turbinenschaufelartige Kranz aus im Umfangsbereich der drehbaren Scheibe winklig bezüglich der Drehachse verlaufenden Schlitzen oder Bohrungen gebildet sein.

Der aus Sägezähnen oder Schlitzen bzw. Bohrungen gebildete turbinenschaufelartige Kranz ist besonders einfach herzustellen und kann, wenn die drehbare Scheibe aus Acrylglas besteht, direkt an diese Scheibe angeformt sein. Allerdings ist der Wirkungsgrad dieses Strömungsmittelantriebs nicht besonders hoch, so daß er sich durch strömungsdynamisch geformte Turbinenschaufeln verbessern läßt. Diese Turbinenschaufeln können nach Art eines Curtisrades im Falle einer Beaufschlagung mit Druckluft oder nach Art eines Peltonrades im Falle der Beaufschlagung mit Kühlflüssigkeit oder Hydrauliköl gestaltet sein, wodurch die Herstellungskosten zwar erhöht werden, der Wirkungsgrad des Strömungsmittelantriebs jedoch ganz erheblich verbessert wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand mehrerer in der Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Gehäuses oder einer Kabine,

Fig. 2 einen Schnitt durch eine Seitenwand der Kabine mit einem Sichtfenster mit Darstellung einer ersten Ausführungsform der drehbaren Scheibe,

Fig. 3 eine schematische Ansicht des Strömungsmittelantriebs für die drehbare Scheibe,

Fig. 4 eine Seitenansicht des Strömungsmittelantriebs gemäß Fig. 3,

Fig. 5 eine Seitenansicht eines sägezahnartig ausgebildeten Strömungsmittelantriebs für die drehbare Scheibe,

Fig. 6 eine weitere Ausführungsform eines sägezahnartigen Strömungsmittelantriebs für die drehbare Scheibe,

Fig. 7 eine Seitenansicht eines als Peltonrad ausgebildeten Strömungsmittelantriebs für die drehbare Scheibe und

Fig. 8 einen Schnitt durch eine Seitenwand mit einer als Peltonrad ausgebildeten drehbaren Scheibe.

Ein aus Blech bestehendes Gehäuse oder eine Kabine 1 weist parallele Seitenwände 2, 3 auf, von denen die Seitenwand 3 Sichtfensteröffnungen 4 aufweist. Eine Vorderwand 5 des Gehäuses oder der Kabine 1 ist mit einer Öffnung 6 versehen, die mittels eines Rolladens 7 verschließbar ist.

Durch die frontale Öffnung 6 läßt sich eine Palette, die ein Werkstück trägt, in den Innenraum des Gehäuses oder der Kabine 1 verfahren, nachdem der Rolladen 7 aufgerollt wurde. Nach dem Einbringen eines Werkstücks wird die Öffnung 6 wieder verschlossen und die Bearbeitung des Werkstücks durch eine nicht dargestellte Werkzeugmaschine kann beginnen.

Die Sichtfensteröffnungen 4 sind, wie in Fig. 2 dargestellt, durch eine feststehende, transparente Scheibe 10 verschlossen, in deren Mittelpunkt eine Lagerung 11 für eine mit Abstand davor angeordnete kreisrunde, drehbare transparente Scheibe 8 angeordnet ist. Gegen den Umfangsbereich der drehbaren Scheibe 8 ragt dichtend ein Kragen 9, der im Umfangsbereich der Sichtfensteröffnung 4 an der Seitenwand 3 befestigt ist.

Im Umfang der drehbaren Scheibe 8 sind bezüglich der Drehachse 22 schräg verlaufende Schlitze 12 angeordnet, die in Verbindung mit einer Axialdüse 13 einen Strömungsmittelantrieb für die drehbare Scheibe 8 bilden. Die Axialdüse 13 durchdringt die Seitenwand 3 und ist gegen die drehbare Scheibe 8 im Bereich der Schlitze 12 gerichtet.

Bei Beaufschlagung der Axialdüse 13 mit Druckluft, Kühlflüssigkeit oder Hydrauliköl erzeugt der aus der Axialdüse 13 austretende Strahl an den Wänden der Schlitze 12 eine in Umfangsrichtung wirkende Kraftkomponente, die die drehbare Scheibe 8 in schnelle Drehung versetzt. Durch diese schnelle Drehung werden Schmutzteilchen und Kühlflüssigkeit, die auf die Innenoberfläche der drehbaren Scheibe 8 gelangen, abgeschleudert, so daß die drehbare Scheibe 8 von Verschmutzungen frei bleibt und gleichzeitig die feststehende Scheibe 10 vor Schmutzablagerungen schützt. Auf diese Weise wird stets eine ungehinderte Sicht auf den Bearbeitungsvorgang gewährleistet, während gleichzeitig durch die drehbare Scheibe 8 und die feststehende Scheibe 10 ein sicherer Schutz gegen abgeschleuderte oder weggebrochene Werkzeuge, Werkstücke oder Teile davon, sowie gegen abgeschleuderte Späne gegeben ist.

Wie aus Fig. 5 und 6 ersichtlich, kann der Strömungsmittelantrieb auch aus Sägezähnen 14 und wenigstens einer Tangentialdüse 16 gebildet sein. Die Sägezähne 14 können gerade Flanken 15 oder im radial verlaufenden Bereich konkav gekrümmte Flanken 17 aufweisen.

Zur Verbesserung des Wirkungsgrades des Strömungsmittelantriebs für die drehbare Scheibe 8 können auf dem Umfang auch strömungsdynamisch geformte Turbinenschaufeln angeordnet sein, von denen in Fig. 7 und 8 Turbinenschaufeln 18 eines Peltonrades dargestellt sind. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 ist neben der drehbaren Scheibe 8 keine feststehende Scheibe vorgesehen. Vielmehr weist der axial vorstehende Kragen 19 einen nach außen gerichteten, radialen Flansch 20 auf, der von einem entsprechenden, radial nach innen gerichteten Flansch 21 an der drehbaren Scheibe übergriffen wird. Der nach innen gerichtete radiale Flansch 21 und die ein Peltonrad bildenden Schaufeln 18 sind am Umfang der drehbaren Scheibe 8 mittels nicht dargestellter Schrauben oder auf andere Weise befestigt. Bei dieser Ausführungsform kann der Kragen 19 mit dem radial nach außen gerichteten Flansch 20 in Verbindung mit dem radial nach innen gerichteten Flansch 21 an der drehbaren Scheibe 8 die Lagerung für die drehbare Scheibe 8 bilden, wenn in diesem Bereich ein geeignetes Trag- und Schmiermittel wie z. B. Druckluft, Kühlflüssigkeit oder Schmieröl zugeführt wird. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, daß eine zusätzliche feststehende Scheibe unnötig ist und daß die gesamte Sichtfensteröffnung 4 frei ist.

Bei der in Fig. 8 dargestellten Ausführungsform mit einem radial nach innen gerichteten Flansch 21 ist es auch möglich, eine radial nach innen gerichtete Verzahnung, ähnlich wie in Fig. 5 und 6 dargestellt, an diesem Flansch 21 vorzusehen und auf die Peltonradschaufeln zu verzichten.

Wird zusätzlich eine feststehende, transparente Scheibe in der Sichtfensteröffnung 4, ähnlich wie in Fig. 2 dargestellt, angeordnet, läßt sich der Zwischenraum zwischen der feststehenden Scheibe und der drehbaren Scheibe 8 unter einen leichten Überdruck setzen, wodurch das Eindringen von Schmutz und Flüssigkeit in diesen Zwischenraum zusätzlich noch erschwert wird.

Claims

1. Gehäuse oder Kabine zur Aufnahme einer Werkzeugmaschine mit

- mindestens einer Sichtfensteröffnung (4) in einer Wand (3) des Gehäuses oder der Kabine (1),
- einer die Sichtfensteröffnung verschließenden, feststehenden, transparenten Scheibe (10),
- mindestens einer im Bereich der Sichtfensteröffnung zum Gehäuseinnenraum hin mit Abstand vor der feststehenden Scheibe angeordneten kreisrunden, drehbaren transparenten Scheibe (8), die
- im Mittelpunkt der feststehenden Scheibe (10) gelagert ist,
- einem im Umfangsbereich der drehbaren Scheibe (8) angeordneten turbinenschaufelartigen Kranz (12, 14, 18) und
- mindestens einer gegen den turbinenschaufelartigen Kranz gerichteten Strömungsmitteldüse.

2. Gehäuse oder Kabine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare Scheibe (8) die Sichtfensteröffnung (4) auf ihrem ganzen Umfang überragt.

3. Gehäuse oder Kabine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein von der Innenseite der Gehäusewand (3) vorspringender Kragen (9, 19) abdichtend gegen den Umfangsbereich der drehbaren Scheibe (8) ragt.

4. Gehäuse oder Kabine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kranz sägezahnartig ausgebildet ist und die Strömungsmitteldüse(n) (16) tangential gegen die Sägezähne (14) gerichtet ist (sind).

5. Gehäuse oder Kabine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sägezähne (14) gerade Flanken (15) aufweisen.

6. Gehäuse oder Kabine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die im wesentlichen radial verlaufenden Flanken (17) der Sägezähne (14) konkav gekrümmt sind.

7. Gehäuse oder Kabine nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sägezähne (14) radial nach außen gerichtet sind.

8. Gehäuse oder Kabine nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sägezähne (14) radial nach innen gerichtet sind.

9. Gehäuse oder Kabine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Umfangsbereich der drehbaren Scheibe (8) winklig bezüglich der Drehachse (22) verlaufende Schlitze (12) oder Bohrungen angeordnet sind und die Strömungsmitteldüse(n) (13) im wesentlichen achsparallel gegen die Schlitze oder Bohrungen gerichtet ist (sind).

10. Gehäuse oder Kabine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Umfang der drehbaren Scheibe (8) strömungsdynamisch geformte Turbinenschaufeln (18) angeordnet sind.

11. Gehäuse oder Kabine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch die Verwendung von Druckluft zur Beaufschlagung des Strömungsmittelantriebs (12, 13; 14, 16).

12. Gehäuse oder Kabine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch die Verwendung der Kühlflüssigkeit der Werkzeugmaschine zur Beaufschlagung des Strömungsmittelantriebs (18, 16).

13. Gehäuse oder Kabine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch die Verwendung des Hydrauliköls der Werkzeugmaschine zur Beaufschlagung des Strömungsmittelantriebs (18, 16).