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Der
Gegenstand der Erfindung bezieht sich auf ein Abdeckmodul, insbesondere
für einen
Arbeitsbereich einer Werkzeugmaschine.
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Zum
Schutz von Bauteilen, insbesondere von Bauteilen in einer Werkzeugmaschine,
vorzugsweise zum Schutz von Führungsbahnen,
vor Beschädigungen
oder Verschmutzungen durch die bei einer Bearbeitung eines Werkstücks anfallende
Späne und
Kühlschmiermittel
etc., werden Abdeckungen verwendet. Es sind unterschiedliche Formen
der Ausbildungen von Abdeckungen für einen Arbeitsbereich bekannt.
So ist beispielsweise bekannt, dass für horizontale Bearbeitungsmaschinen
Faltenbälge
eingesetzt werden, die als Abdeckung dienen. Zum Schutz gegen Späne sind
diese Faltenbälge
mit Lamellen versehen, die an den Wänden der Faltenbälge befestigt
sind.
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Solche
Faltenbälge
können
für die
horizontale Bewegung beispielsweise einer Spindel mehrere Meter
hoch werden. Die Bewegung solcher Faltenbälge ist nicht unproblematisch,
insbesondere dann, wenn hohe Geschwindigkeiten und Beschleunigungen
auftreten, da ein gleichmäßiges Auseinanderziehen
und Zusammenschieben nicht möglich
ist. Es kann auch zu Schwingungen und/oder zum Schlingern der Faltenbälge kommen.
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Zur
Abdeckung eines Arbeitsbereichs einer Werkzeugmaschine werden auch
so genannte Gliederschürzen
eingesetzt. Sie bilden in dem Bereich, in dem Späne entstehen, eine geschlossene
Oberfläche.
Werden die Gliederschürzen
jedoch im Wesentlichen in einer vertikalen Ebene geordnet, so ist
eine aufwendige Führung
der Gliederschürze
notwendig. Die Gliederschürze
wird jeweils für
eine Bewe gung an einer Seite aufgewickelt, was mittels eines Motors erfolgt.
Solche Gliederschürzen
können
im Wesentlichen lediglich für
Werkzeugmaschinen verwendet werden, bei denen eine relativ geringe
Beschleunigung bzw. Verfahrgeschwindigkeit der Gliederschürze notwendig
ist, da eine Gliederschürze
oft nicht schnell genug aufgewickelt werden kann.
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Darüber hinaus
sind Teleskopabdeckungen bekannt. Jede Teleskopabdeckung weist teleskopartig
ineinanderschiebbare Abdeckelemente auf. Jedes Abdeckelement hat
eine erste und eine zweite Seitenwand, sowie eine mit den Seitenwänden verbundene
Oberwand. Zum Schutz von im Wesentlichen horizontal verlaufenden
Führungsbahnen
einer Werkzeugmaschine werden die Abdeckelemente auf einem Führungsrand
der Werkzeugmaschine geführt.
Bei einer vertikalen Anordnung einer teleskopartig ausgebildeten
Abdeckung wird diese seitlich geführt, um einen einwandfreien
Lauf zu gewährleisten.
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Wesentlich
bei einer Teleskopabdeckung ist, dass die Abdeckelemente während der
Bewegung nicht verkannten. Dies wird durch Führungen und entsprechende Bewegungseinrichtungen
verwirklicht. Durch
DE
203 02 160 U1 ist beispielsweise eine Teleskopabdeckung
für Führungsbahnen
von Werkzeugmaschinen bekannt. Die Teleskopabdeckung weist mehrere
ineinanderschiebbare, an oder auf Führungsbahnen rollende oder
gleitende Abdeckelement mit je einer senkrecht zur Führungsbahn
gerichteten Kastenrückwand,
wobei zwischen den Rückwänden einander
folgender Abdeckkästen
quer zur Auszugsrichtung mindestens je als lenkerausgebildetes Zugelement
angeordnet ist. Die Enden des Zugelementes sind jeweils an Führungsblöcken umgelenkt,
die in den aneinander zugekehrten Kasten Rückwänden angeordneten Führungen
quer zur Auszugsrichtung gleiten. Sind die Führungen an den ineinander zugekehrten
Kastenwänden
so angeordnet, dass die Lenker im zusammengeschobenen Zustand der
Abdeckelemente im Wesentlichen waagerecht und parallel zu den Rückwänden liegen
und im auseinadergezogenen Zustand an den Enden der Führungen
anliegen, dabei einen Winkel von kleiner 90° mit den Führungen aufspannen, so soll
nach dieser Konstruktion erreicht werden, dass sich die Lenker beim
zusammenschieben der Abdeckkästen ohne
Widerstand in die waagerechte und parallele Stellung verschieben
lassen und dabei sowohl beim Ausziehen, als auch beim Zusammenschieben
ein Verkannten der Abdeckkästen
vermieden wird.
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Darüber hinaus
ist bekannt, dass zum Auseinanderziehen und Zusammenschieben von
Abdeckelementen einer Teleskopabdeckung Scherengitter verwendet
werden, die mit den Abdeckelementen verbunden sind. Scherengitter
sind in ihrer Längsrichtung
stufenlos auseinaderziehbar bzw. zusammenschiebbar, so dass ihre
Länge zwischen
einem minimalen und einer Maximallänge beliebig eingestellt werden
kann. Während
des Auseinanderziehens bzw. des Zusammenziehens der Abdeckung ändern sich
die Abstände
der Scherengitterelemente zueinander sowie deren Ausrichtung gleichmäßig. Es ist
bekannt, dass Scherengitter durch jeweils drei Gelenke miteinander
verbundene Streben aufweisen, wobei die Gelenkverbindungen quer
zur Längsrichtung
des Scherengitters angeordnet sind. Durch die
DE 101 23 580 A1 ist bekannt,
dass die Abdeckelemente beweglich mittels wenigstens eines Scherengitters
miteinander verbunden sind, wobei die Verbindung so erfolgt, dass
die Abdeckelemente mit den Endbereichen der Streben verbunden sind,
wobei die einen Endbereiche fest und die anderen Endbereiche quer
zur Bewegungsrichtung der Teleskopabdeckung beweglich sind. Scherengitter
werden auch in Verbindung mit Gliederschürzen verwendet, wie dies beispielsweise
durch die WO 02/45904 A1 bekannt ist.
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Hiervon
ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Zielsetzung zu Grunde
ein Abdeckmodul für
einen Arbeitsbereich einer Werkzeugmaschine anzugeben, welches mit
einfachen Mitteln realisierbar ist.
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Diese
Zielsetzung wird erfindungsgemäß durch
ein Abdeckmodul mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Vorteilhafte
Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand
der abhängigen
Ansprüche.
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Das
erfindungsgemäße Abdeckmodul
umfasst wenigstens eine erste Abdeckeinheit, die eine Mehrzahl von
Abdeckelementen, die beweglich mittels wenigstens eines Scherengitters
miteinander verbunden sind. Eine zweite Abdeckeinheit, die durch
eine Mehrzahl von Abdeckelementen gebildet ist, welche mittels wenigstens
eines Scherengitters miteinander verbunden sind, ist vorgesehen.
Zwischen der ersten und der zweiten Abdeckeinheit ist ein beweglicher
Rahmen vorgesehen, wobei ein Abdeckelement der ersten Abdeckeinheit
und ein Abdeckelement der zweiten Abdeckeinheit mit dem Rahmen verbunden
sind. Innerhalb des Rahmens ist eine bewegliche Aufnahme angeordnet.
Mit der Aufnahme kann ein Bauteil einer Werkzeugmaschine verbunden
sein. Innerhalb des Rahmens sind eine dritte und eine vierte Abdeckeinheit
vorgesehen, wobei die Aufnahme zwischen der dritten und der vierten
Abdeckeinheit angeordnet ist und ein Abdeckelement der dritten Abdeckeinheit
sowie ein Abdeckelement der vierten Abdeckeinheit mit der Aufnahme verbunden
sind. Mit wenigstens einem Scherengitter ist ein Führungsmittel
so verbunden, dass das Scherengitter mit dem Führungsmittel zusammenwirkt.
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Dadurch,
dass ein Führungsmittel
mit wenigstens einem Scherengitter zusammenwirkt, wird ein Abdeckmodul
bereitgestellt, welches auch für hohe
Fahrgeschwindigkeiten bzw. große
Beschleunigungen geeignet ist. Im Gegensatz zu den bisher bei Abdeckmodulen
zur Anwendung gelangten Abdeckeinheiten wie beispielsweise Teleskopabdeckungen oder
Gliederschürzen
oder Faltenbälge,
ist die erfindungsgemäße Abdeckung
stabil. Durch das Führungsmittel
wird auch erreicht, dass Schwingungen oder ein Schlingern der Abdeckeinheiten
während des
Verfahrens, insbesondere während
der Beschleunigungsphase vermieden werden.
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Die
Abdeckelemente sind vorzugsweise lamellenartig ausgebildet. Besonders
bevorzugt ist eine Ausgestaltung der Abdeckelemente derart, dass diese
lediglich eine sehr geringe Dicke aufweisen, wodurch die zu bewegende
Masse verringert wird. Insbesondere wird vorgeschlagen, dass die
Randbereiche der Abdeckelemente die Funktionalität eines Abstreifers aufweisen.
Dies ist nicht zwingend notwendig. Es besteht auch die Möglichkeit
geeignete Abstreifer an den Abdeckelementen vorzusehen.
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Nach
einer vorteilhaften Ausgestaltung des Abdeckmoduls wird vorgeschlagen,
dass das Führungsmittel
und/oder wenigstens ein Führungselement,
welches mit dem Scherengitter verbunden ist, eine Führungsnut
aufweist. Besonders bevorzugt ist eine Ausgestaltung, bei der die
Führungsnut und/oder
die Führungselemente
eine Oberfläche
aufweisen, welche wenigstens teilweise gleitende Eigenschaften aufweisen.
Durch diese Maßnahme werden
die Reibungsverluste zwischen dem Führungsmittel und den Führungselementen
reduziert.
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Die
gleitenden Eigenschaften des Führungsmittels
bzw. des Führungselementes
kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass die Oberfläche des
Führungsmittels
bzw. des Führungselementes wenigstens
teilweise mit einer Beschichtung versehen ist, welche gleitende
Eigenschaften hat. Bei der Beschichtung kann es sich auch um ein
Gleitelement handeln, welches beispielsweise mit dem Führungsmittel
vorzugsweise lösbar
verbunden ist.
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Gemäß einer
noch weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Abdeckmoduls wird
vorgeschlagen, dass das Führungselement
durch wenigstens einen um eine Achse verdrehbaren, im Querschnitt kreisförmigen Körper gebildet
ist, insbesondere durch eine Rolle. Besonders bevorzugt ist eine
Ausgestaltung bei der die Führungselemente
durch Lager, insbesondere durch Radiallager gebildet sind.
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Das
erfindungsgemäße Abdeckmodul
zeichnet sich vorzugsweise dadurch aus, dass das Führungselement
im Bereich einer Gelenkverbindung angeordnet ist. Es ist nicht zwingend,
dass an einer jeden Gelenkverbindung des Scherengitters ein Führungselement
vorgesehen ist. Es besteht die Möglichkeit,
dass lediglich an ausgewählten
Gelenkverbindungen jeweils ein Führungselement
vorgesehen ist.
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Zur
Verringerung des Montage- und Herstellungsaufwandes wird nach einer
noch weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Abdeckmoduls vorgeschlagen,
dass das Führungselement
am Gelenkbolzen der Gelenkverbindung angeordnet ist. Insbesondere
wird vorgeschlagen, dass die Abdeckelemente mit den Endbereichen
der Streben verbunden sind, wobei die einen Endbereiche fest und
die anderen Endbereiche quer zur Bewegungsrichtung der Abdeckeinheit
beweglich sind.
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Durch
eine solche vorteilhafte Ausgestaltung der Abdeckung wird erreicht,
dass ein Verkanten während
eines Auseinanderziehens bzw. während eines
Zusammenschiebens der Abdeckelemente vermieden wird. Darüber hinaus
wird erreicht, dass zur Realisierung der Bewegung der Abdeckeinheiten ein
Scherengitter ausreichend ist. Dies hat den Vorteil, dass die zu
bewegende Masse verringert wird.
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Die
erfindungsgemäße Abdeckung
ist insbesondere für
schnelle Bewegungen geeignet, da die zu bewegende Masse gegenüber herkömmlichen Abdeckungen
verringert wird.
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Weitere
Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden an Hand des in der
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
erläutert,
ohne dass der Gegenstand der Erfindung auf dieses konkrete Ausführungsbeispiel
beschränkt
ist.
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Es
zeigen:
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1 ein
Abdeckmodul in einer Vorderansicht,
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2 das
Abdeckmodul nach 1 in einer Ansicht von Hinten,
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3 vergrößert einen
Bereich des Abdeckmoduls in einer Ansicht von Hinten,
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4 eine
Seitenansicht und im Schnitt eine Abdeckeinheit mit einem Führungsmittel
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In
der 1 ist ein Abdeckmodul in einer perspektivischen
Ansicht von vorne dargestellt. Das Abdeckmodul weist eine erste
Abdeckeinheit 100 auf. Die Abdeckeinheit 100 ist
durch eine Mehrzahl von Abdeckelementen 101 gebildet. Die
Abdeckelemente 101 sind beweglich zueinander ausgebildet. Das
Abdeckelement 101a ist mit einem Rahmenteil 701 fest
verbunden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich
die erste Abdeckeinheit 100 im Auseinander gezogenen Zustand.
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Mit
einem Rahmenteil 702 ist eine zweite Abdeckeinheit 200 verbunden.
Die zweite Abdeckeinheit 200 ist gebildet durch eine Mehrzahl
von Abdeckelementen 201, die beweglich miteinander verbunden
sind. In der Darstellung nach 1 ist die
Abdeckeinheit 200 zusammen geschoben. Die einzelnen Abdeckelemente 201 der
Abdeckeinheit 200 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ist die zweite Abdeckeinheit 200 im zusammengeschobenen
Zustand.
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Zwischen
der ersten Abdeckeinheit 100 und der zweiten Abdeckeinheit 200 ist
ein beweglicher Rahmen 500 angeordnet. Der Rahmen 500 ist
in Pfeilrichtung X hin und her bewegbar. Mit dem Rahmen 500 ist
ein Abdeckelement 101b der ersten Abdeckeinheit und ein
Abdeckelement b der zweiten Abdeckeinheit 200 verbun den,
so dass die erste Abdeckeinheit 100, der Rahmen 500 und
die zweite Abdeckeinheit 200 gleichzeitig bewegbar sind.
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Innerhalb
des Rahmens 500 ist eine Aufnahme 600 vorgesehen,
die mit einem nicht dargestellten Bauteil einer Werkzeugmaschine
verbindbar ist. Die Aufnahme 500 ist mit einer dritten
Abdeckeinheit 300 und einer vierten Abdeckeinheit 400 verbunden.
Die dritte Abdeckeinheit 300 ist durch Abdeckelemente 301 gebildet.
Das Abdeckelement 301a ist mit einem oberen Träger 501 des
Rahmens 500 verbunden. Ein Abdeckelement 501b ist
mit der Aufnahme 600 verbunden.
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Mit
der Aufnahmen 600 ist die vierte Abdeckeinheit 400 verbunden.
Diese ist auch mit dem unteren Träger 502 des Rahmens 500 verbunden.
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An
den parallel zueinander verlaufenden Längsträgern 503 sind Führungsschienen 504 angeordnet,
die mit einsprechenden Führungselementen, welche
mit der Aufnahme 600 verbunden sind, zusammenwirken, so
dass die Aufnahme zwischen dem oberen Querträger 501 und dem unteren
Querträger 502 beweglich
ist. In der 1 bzw. in der 2 ist
die dritte Abdeckeinheit 300 ausgezogen, während die
vierte Abdeckeinheit 400 zusammengeschoben ist.
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Durch
das Zusammenwirken der Abdeckeinheiten und des Rahmens 500 kann
ein nicht dargestelltes Bauteil einer Werkzeugmaschine, welches mit
der Aufnahme 600 verbunden ist, innerhalb der Bewegungsgrenzen
innerhalb einer Ebene positioniert werden.
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In
dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind
die Abdeckelemente lamellenartig ausgebildet. Vorzugsweise sind
die Randbereiche der lamellenartig ausgebildeten Abdeckelemente
mit Abstreifern versehen oder so ausgebildet, dass diese Die Abstreifer
selbst bilden, so dass Späne
oder andere Fremdkörper
während
der Bewegung abgestreift werden.
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An
der Rückseite
des Abdeckmoduls sind Führungsmittel 800 angeordnet.
Die Führungsmittel 800 sind
in dem dargestellten Ausführungsbeispiel parallel
zueinander angeordnet. Die Anordnung bzw. der Abstand der Führungsmittel 800 ist
so gewählt, dass
der Bewegungsgrad der Aufnahme 600 nicht beeinträchtigt wird.
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Aus
der 2 ist ersichtlich, dass die Abdeckelemente der
Abdeckeinheit 100 durch 2 Scherengitter 1, 2 miteinander
verbunden sind. Die Scherengitter 1, 2 sind gebildet
durch Streben, die gelenkig miteinander verbunden sind. Die Gelenkverbindungen
sind an den Endbereichen der Streben sowie an den mittleren Bereich
der Streben ausgebildet. Der mittlere Gelenkbereich ist mit jeweils
einem Abdeckelement verbunden.
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Auch
die zweite Abdeckeinheit 200 sowie die weiteren Abdeckeinheiten 300, 400 weisen
Scherengitter auf, mittels derer die entsprechenden Abdeckelemente
der Abdeckeinheiten miteinander verbunden sind.
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Die
Führungsmittel 800 wirken
mit den Scherengittern 1, 2 der ersten Abdeckeinheit 100 und der
zweiten Abdeckeinheit 200 zusammen.
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Gegebenenfalls
kann der Rahmen 500 beweglich mit den Führungsmitteln 800 verbunden sein.
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3 zeigt
das Führungsmittel
in einer Seitenansicht. Das Führungsmittel 800 ist
im Querschnitt im Wesentlichen U-förmig ausgebildet. Am Schenkel 801 ist
eine Gleit- und Führungsleiste 802 angeordnet.
Mit der Gleit- und Führungsleiste 802 wirkt
ein Führungselement 803 zusammen.
Das Führungselement 803 ist
um eine Achse 3 drehbar gelagert. Die Gelenkachse 3 ist
zugleich eine Gelenkachse der Streben eines Schergitters.
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Aus
der Darstellung nach 3 ist ersichtlich, dass die
Gleit- und Führungsleiste 802 einen Randbereich
aufweist, der im Wesentlichen trapezförmig ausgebildet ist. Das Führungselement 803 weist
eine entsprechende Kontur auf, so dass dieses auf der Gleit- und
Führungsleiste 802 geführt werden kann.
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Während der
Bewegung der ersten Abdeckeinheit 100 und der zweiten Abdeckeinheit 200 gleiten
die Führungselemente 803 in
dem Führungsmittel 800,
so dass eine synchrone Bewegung der Abdeckelemente der jeweiligen
Abdeckeinheit 100 bzw. 200 erreicht wird. Durch
diese Ausgestaltung des Abdeckmoduls wird erreicht, dass die Abdeckelemente nicht
verkanten, was insbesondere dann geschehen kann, wenn eine solche
Ausgestaltung nicht vorgesehen ist und die Abdeckelemente aus relativ
dünnem Material
hergestellt sind. Es besteht die Möglichkeit die Abdeckelemente
lamellenartig auszubilden, wodurch die zu bewegende Masse der ersten
und zweiten Abdeckeinheit verringert wird. Es werden höhere Verfahrgeschwindigkeiten
bzw. größere Beschleunigungen
ermöglicht.
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- 100
- erste
Abdeckeinheit
- 101
- Abdeckelement
- 101a
- Abdeckelement
- 101b
- Abdeckelement
- 200
- zweite
Abdeckeinheit
- 201
- Abdeckelement
- 201b
- Abdeckelement
- 300
- dritte
Abdeckeinheit
- 301
- Abdeckelement
- 301a
- Abdeckelement
- 400
- vierte
Abdeckeinheit
- 401
- Abdeckelement
- 401a
- Abdeckelement
- 500
- Rahmen
- 501
- obere
Querträger
- 502
- untere
Querträger
- 504
- Längsträger
- 505
- Gleitschienen
- 600
- Aufnahme
- 700
- Rahmen
- 701
- Rahmenteil
- 702
- Rahmenteil
- 800
- Führungsmittel
- 801
- Schenkel
- 802
- Gleit-
und Führungsleiste
- 803
- Führungselement
- 1
- Schergitter
- 2
- Schergitter
- 3
- Gelenkachse