JP3579482B2 - 工作機械の作業区域用保護パネル - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は連結要素により移動可能に相互に連結された複数個のセグメントからなる工作機械の作業区域用保護パネルに関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
特に加工物を機械加工するための最新の工作機械および工作センターにおいては、作業空間が機械の後部を冷却液、切りくずまたはその他の材料による汚染から保護するための隔離壁により機械の後部に設けられた機械部分に対してしばしば遮蔽されている。これらの隔離壁は、一般に、加工物と加工工具との間に異なる相対位置および相対移動が生ずる場合ですらも保護機能を維持するためのエプロンまたはシャッタとして形成されている。従来使用されてきたシャッタは一つの自由度のみを有し、すなわち、一つの軸線に沿ってのみ伸縮させることができるので、工具スピンドルおよび工作台のすべての位置に対してそれぞれの工作機械の作業区域全部を遮蔽するためには、相互に直角に整列した複数個の別個のシャッタ要素を使用しなければならない。この複数個の別個のシャッタ要素のために、構造上の要求条件が増大する。さらに、個々のシャッタ要素の接合部において加工用液体または冷却液からシールする問題が発生する。
【０００３】
本発明は簡単な構造により後側の機械部分に対して二つの軸線における作業区域全部を確実に遮蔽可能な保護パネルを提供する課題に基づくものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この課題は、本発明によれば、セグメントが相互に嵌合しかつ連結要素を介して相互に相対移動可能に配置されたフレームとして形成され、各々のフレームの最大変位通路を最も近いより大きいフレームの前側脚部の幅よりも小さくすることにより解決される。
【０００５】
本発明による保護パネルは相互に嵌合しかつ相互に相対移動可能に配置された複数個のフレームと内側セグメントからなり、最も外側のフレームは工作機械の一つの構成部分、例えば、水平方向に移動可能なマシンスタンドに固定して連結され、内側セグメントはマシンスライド、例えば、垂直に移動可能なスピンドルハウジングと確実に連結することができる。これらのフレームは多角形、または円形、または弓形に形成することができ、かつ特殊の連結要素により相互に連結されている。内側のフレームは同じ形状のより大きい寸法を有する外側のフレーム内でそれぞれ移動可能であり、共心をなして配置された内側のフレームがそれぞれ二つの座標軸の方向に内側に向かって前側脚部の幅のほぼ半分だけ突出している。二つの隣接フレームは該フレームの限られた協調した移動を可能にする少なくとも２個の連結要素により相互に連結されている。長方形のフレームについては、連結要素はすべてのフレームの規則的な移動を保証するための滑動可能な格子部材（ｌａｔｔｉｃｅ ｇｒａｔｅｓ）として形成されることが好ましい。
【０００６】
内側セグメントが可動工具スピンドルに近接して配置されかつ該工具スピンドルにより垂直面内で搬送されるように構成すると好適である。内側のフレームの外側の端縁が最も近い外側フレームの外側端縁と衝接するときに、該外側フレーム内での内側のフレームの最大偏位（ｍａｘｉｍｕｍ ｅｘｃｕｒｓｉｏｎ）が得られる。隣接した二つのフレームが協調した前側脚部の幅を有するように形成されているために、この状態においてすらも、ある部分的な重なり合いが維持され、それゆえに作業領域からの遮蔽が保証される。
【０００７】
すべてのフレームが可能な限り対称に移動し、最も近いフレームに対するすべての個々のフレームの極端な偏位が起こらないように構成すると好適である。これは好適な連結要素を形成することにより達成される。
【０００８】
滑動可能な格子部材の形態の連結要素の好ましい実施例においては、相互に交差したブレースが交差点において個々のフレームと可撓的に連結され、それにより例えば最も内側のフレームの偏位移動が滑動可能な格子部材によりその他の外側のフレームに対称に伝達される。
【０００９】
特に、円形または楕円形の形状のフレームについては、個々のフレームが二つの軸線に沿って移動可能であるように該フレームを相互に連結しかつ一つのフレームからその他のフレームへの運動の伝達を保証する連結要素として、その他の構成部分をも使用することができる。
【００１０】
個々のフレームの可能な最大の偏位移動およびフレームの後側における連結要素の好ましい構造を得るために、フレームがＵ字形横断面を有し、フレームの最長の脚部がフレームの前側部を構成し、かつフレームのより短い脚部に連結要素がヒンジで留められることが好ましい。Ｕ字形横断面の中央ブリッジの長さはこれらのフレームが偏位移動するときに相互に滑り嵌めされるようにフレーム毎に異なっている。より長い前側脚部は、フレームが最大偏位する場合ですらも、隣接したフレームの前側脚部により閉ざされた遮蔽が維持される長さに選択されている。
【００１１】
最も外側のフレームが強化されかつ同時に工作機械の保護キャップ用の支持台を構成し、それにより工作機械の重量および構造上の要求条件をかなり減らすことができるようにすると有利である。
【００１２】
すべての偏位位置において個々のフレームの間の液体および固体粒子に対する効果的なシールを保証するために、例えば、ゴムまたは同様な材料で構成されたシールストリップが前側脚部の端縁に好適に設けられている。
【００１３】
【実施例】
本発明のその他の利点および特徴は図面に示した好ましい実施例の以下の説明から明らかになろう。
図示した保護パネルは万能ボール盤兼用フライス盤に用いられるように設計されかつ機械的に感度の高い部分、例えば、ガイドを有するマシンスタンドを締め付けられた加工物とワークスピンドルとの間の相対運動に影響をおよぼすことなく削りくずまたは加工用液体または冷却液による汚染から保護するようになっている。この目的のために、この保護パネルは凹部２を有するこの場合には長方形である内側セグメント１を含み、ワークスピンドル３が間に配置され、または該ワークスピンドル上またはその構成部分のうちの一つの構成部分上に緊密に固定された好適なシールを介して凹部２から突出している。内側セグメント１は複数個の長方形のフレーム４ないし７により包囲され、その中の外側のフレーム７は工作機械の構成部分８、例えば、マシンスタンド、またはマシンベッドに取り付けられ、フレーム４ないし６は垂直面内で相互に相対移動可能である。
【００１４】
内側セグメント１は、図２、図３の（ａ）および図３の（ｂ）から理解できるように、Ｕ字形端縁９を有し、端縁９の後側脚部１０において、二つの正反対に向かいあった滑動可能な格子部材１３、１４の二つの端部ブレース１１ａ、１１ｂおよび１２ａ、１２ｂがピボット１５、１６のそれぞれのまわりに枢動可能にヒンジで留められている。内側セグメント１およびフレーム４ないし７は図２および図６に示すように連結要素として作用する滑動可能な格子部材１３および１４により相対移動可能に相互に連結されている。各々の滑動可能な格子部材１３、１４の二つの外側端部ブレースはピボット１７のまわりに反対方向に枢動可能な外側フレーム７の後側脚部７ｃにおいてヒンジで留められている（図３の（ａ）と図３の（ｂ）とを比較されたい）。中央のフレーム４ないし６はそれぞれの滑動可能な格子グレード１３、１４の同等の交差したブレース１９、２０、２１および２２により相互に連結されている。ブレース１９ないし２２の各々の交差点には、Ｕ字形横断面を有するフレーム４ないし６のそれぞれの後側脚部に着座したピボット２３、２４が設けられている。ブレース１９ないし２２はそれらの端部において相互に関節連結されている。
【００１５】
Ｕ字形端縁９およびＵ字形フレーム４ないし７は、特に図３の（ａ）、図３の（ｂ）および図５に示したように、内側から外側に向かって増大する口部の幅を有し、すなわち、内側セグメント１およびフレーム４ないし７がワークスピンドル３の偏位移動と共に相互に滑り嵌め可能な寸法に構成された増大する長さの中央ブリッジをそれぞれ有している（図５参照）。内側セグメント１の端縁９およびフレーム４ないし７の後側脚部は十分に押し込まれた状態ですらも十分な突出を保証すると共に滑動可能な格子部材１３、１４のブレースおよびヒンジの衝突を回避するように内側から外側に向かう方向に減少する長さを有している。
【００１６】
外側フレーム７は、図３の（ｂ）の拡大断面図に示すように、最も短い後側脚部７ｃと、最も長い中央ブリッジ７ｂと、最も近い内側フレーム６の最大変位通路ｓよりも大きい長さを有する前側ブリッジ７ａとを有している。図示した実施例においては、同じことがその他のフレーム４、５および６の前側脚部４ａ，５ａおよび６ａにもあてはまる。各々の前側脚部４ａ、５ａおよび６ａの端縁上には、シールリップを備えているか、または備えていない好適な材料の円周シールストリップ２５がそれぞれ固定されている。円周シールストリップ２５は最も近い内側フレームの前側フレームにより密封滑り接触状態に支持されている。図３の（ｂ）によれば、内側に向かって増大する厚さを有する滑動ディスクおよびスペーサ２７を軸受または継手１５、１６、２３に設けることができる。
【００１７】
上記のパネルは次のとおりに作用する。
【００１８】
ワークスピンドル３を図１に示した中央位置から例えば図４による末端偏位位置まで移動するときに、内側セグメント１がワークスピンドル３により搬送される。それと同時に、滑動可能な格子部材１３、１４により与えられる運動のエネルギーにより内側フレーム４ないし６の関連した偏位移動が行われる。フレーム４ないし６の前側脚部の長さｌが最大変位通路ｓよりも僅かに大きいので、最大偏位位置においてすらもすべての前側脚部の連続した遮蔽が維持される。
【００１９】
本発明は図示した実施例に限定されない。内側セグメント１および／または外側フレーム７の移動を保護パネルのその他の構成部分に伝達するために、滑動可能な格子部材の代わりに、その他の好適な連結要素、例えば、ばねまたは関節連結されたレバー装置を使用することができる。さらに、内側セグメント１の端縁およびフレーム４ないし７のＵ字形横断面のかわりに、最大偏位移動においてフレームの前側要素の十分な遮蔽を保証するその他の形態を使用することができる。最後に、フレーム要素はさらに多角形のかわりに円形または楕円形に形成することができる。たとえすべてのフレームの比例した偏位移動を同時に行うことが好ましくても、例えば、磨耗を減らすために、特殊の用途においては、個々のフレームを逐次移動することが好適であるかもしれない。さらに、外側フレームを工作機械の保護キャップ用の支持台を構成するように強化することができ、それにより従来必要であった保護キャップの支持構造体の使用をやめることができる。そのうえ、滑動可能な格子部材１３、１４を図２に示すように水平方向に整列させないで、個々のフレームの懸垂支持が得られかつ滑動可能な格子部材１３、１４の連結要素の構造設計におけるより大きい自由度が衝突が発生するおそれなく得られるように各々のフレーム１ないし７のそれぞれの上側隅部に継手のピボット１５、１６を配置することが好適であることが判明した。なお、２個またはそれ以上の滑動可能な格子部材のその他の構成も実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】中立位置における保護パネルの正面側を示した図。
【図２】連結要素を含む図１による保護パネルの後側を示した図。
【図３】（ａ）は図１による保護パネルの側面図、そして（ｂ）は（ａ）部に示した保護パネルの拡大断面を示した図。
【図４】偏位位置における保護パネルの正面側を示した図。
【図５】図４による保護パネルの側面図。
【図６】図４による保護パネルの後面図。
【符号の説明】
１ 内側セグメント
２ 凹部
３ ワークスピンドル
４ フレーム
４ａ 前側脚部
５ フレーム
４ａ 前側脚部
６ フレーム
６ａ 前側脚部
７ フレーム
９ Ｕ字形端縁
１０ 後側脚部
１３ 格子部材
１４ 格子部材
１５ ピボット
１６ ピボット
１７ ピボット
１９ ブレース
２０ ブレース
２１ ブレース
２２ ブレース
２３ ピボット
２４ ピボット
２５ 円周シールストリップ
２７ スペーサ

Claims (10)

1. 連結要素を介して移動可能に相互に連結された複数個のセグメントからなる工作機械の作業区域用保護パネルにおいて、
   前記複数個のセグメントが、内側セグメント（１）と、該内側セグメントを包囲する、小さいフレームが大きいフレームの中に配置された複数のフレーム（４〜７）とから成り、前記内側セグメント及び複数のフレームが連結要素を介して工作機械のワークスピンドル（３）に直交する面内で任意の方向に相互に相対移動可能に配置されていて、前記内側セグメント及び複数のフレームの最大変位通路が最も近いより大きいフレームの前側脚部の幅よりも小さいことを特徴とする工作機械の作業区域用保護パネル。
2. 請求項１に記載の保護パネルにおいて、前記内側セグメント（１）及び複数のフレームが内側に開口したＵ字形横断面を有し、前記内側セグメント（１）及び複数のフレームの前側脚部が部分的に重なり合いかつ前記内側セグメント（１）及び複数のフレームの後側脚部に前記連結要素が配置され、内側のフレームのＵ字形横断面の口部の幅が外側のフレームのＵ字形横断面の口部の幅よりも小さいことを特徴とする工作機械の作業区域用保護パネル。
3. 請求項１または請求項２に記載の保護パネルにおいて、前記複数のフレーム（４〜７）がそれらの端縁においてシールストリップ（２５）を有することを特徴とする工作機械の作業区域用保護パネル。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の保護パネルにおいて、前記複数のフレームが円形または楕円形であることを特徴とする工作機械の作業区域用保護パネル。
5. 請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の保護パネルにおいて、前記複数のフレームが多角形であることを特徴とする工作機械の作業区域用保護パネル。
6. 請求項４に記載の保護パネルにおいて、前記複数のフレームが湾曲していることを特徴とする工作機械の作業区域用保護パネル。
7. 請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の保護パネルにおいて、前記内側セグメント（１）がワークスピンドル（３）または工具を受け入れるための凹部（２）とＵ字形端縁（９）とを有する実質的に連続したプレートであることを特徴とする工作機械の作業区域用保護プレート。
8. 請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の保護パネルにおいて、連結要素が滑動可能な格子部材（１３，１４）として形成されていることを特徴とする工作機械の作業区域用保護パネル。
9. 請求項８に記載の保護パネルにおいて、２個の滑動可能な格子部材（１３，１４）がフレーム（４〜７）および内側セグメント（１）を懸垂支持するために設けられ、格子部材（１３，１４）の継手ピボット（１５，１６）がフレーム（４〜７）および内側セグメント（１）のそれぞれの上側隅部に配置されていることを特徴とする工作機械の作業区域用保護パネル。
10. 請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載の保護パネルにおいて、最も外側のフレーム（７）が強化されかつ工作機械の保護キャップ用の支持台を形成していることを特徴とする工作機械の作業区域用保護パネル。

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