DE19926882A1

DE19926882A1 - Auszugssystem

Info

Publication number: DE19926882A1
Application number: DE19926882A
Authority: DE
Inventors: Roland Gschwendtner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-06-12
Filing date: 1999-06-12
Publication date: 2000-12-14

Abstract

Es wird ein Auszugssystem mit teleskopartig zusammenschiebbaren und auseinanderziehbaren Auszugselementen beschrieben. Das beschriebene Auszugssystem zeichnet sich dadurch aus, daß die Auszugselemente unter Verwendung von Zahnstangen gekoppelt sind. Ein solches Auszugssystem ist universell einsetzbar und läßt sich unter allen Umständen verschleißarm und erschütterungsfrei betreiben.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, d. h. ein Auszugssystem mit teleskopartig zusammenschiebbaren und auseinanderziehbaren Auszugselementen.

Derartige Auszugssysteme werden beispielsweise zur Abdeckung von Führungsbahnen einer Werkzeugmaschine eingesetzt, um diese während des Betriebs der Werkzeugmaschine vor Ver unreinigungen zu schützen.

Die zu schützenden Führungsbahnen von Werkzeugmaschinen sind insbesondere diejenigen Führungsbahnen, auf welchen zum Hal ten von Werkzeugen und/oder zu bearbeitenden Werkstücken die nende Schlitten hin- und hergefahren werden.

Solche Führungsbahnen müssen geschützt werden, weil sie durch bei der Werkstück-Bearbeitung freiwerdende oder benötigte Partikel oder Flüssigkeiten verunreinigt und/oder beschädigt werden können.

Ein zum Schutz einer Führungsbahn geeignetes Auszugssystem ist in Fig. 3 veranschaulicht. Die Auszugselemente sind im betrachteten Beispiel U-förmige Elemente 30 bis 39, welche im bestimmungsgemäß montierten Zustand über einer Führungsbahn 1 angeordnet sind und diese dadurch vor Verunreinigungen und/oder sonstigen Umgebungseinflüssen schützen. Die Aus zugselemente sind längs der Führungsbahn verschiebbar; sie werden beim Verschieben teleskopartig zusammengeschoben und auseinandergezogen.

Von den Auszugselementen sind die außen liegenden Auszugs elemente, d. h. die Auszugselemente 30 und 39 an der die Führungsbahn 1 enthaltenden Einrichtung (beispielsweise einer Werkzeugmaschine) befestigt; die in der Mitte befindlichen Auszugselemente, d. h. die Auszugselemente 34 und 35, sind an einem längs der Führungsbahn 1 hin- und herbewegbaren Schlit ten 2 befestigt.

Wenn der Schlitten 2 unter Führung durch die Führungsbahn 1 entlang dieser verschoben wird, bewegen sich mit diesem auch die Auszugelemente 30 bis 39. Wird der Schlitten 2 in Rich tung Auszugselement 30 bewegt, so werden die Auszugselemente 30 bis 34 teleskopartig zusammengeschoben, und die Auszugs elemente 35 bis 39 teleskopartig auseinandergezogen; wird der Schlitten 2 in Richtung Auszugselement 39 bewegt, so werden die Auszugselemente 30 bis 34 teleskopartig auseinander gezogen, und die Auszugselemente 35 bis 39 teleskopartig zusammengeschoben. Die Auszugselemente 30 bis 39 sind derart bemessen und angeordnet, daß sie sich auch noch im auseinan dergezogenen Zustand schuppenartig überlappen. Die Führungs bahn 1 ist dadurch unabhängig von der Stellung des Schlittens 2 stets vollständig durch die Auszugselemente 30 bis 39 be deckt.

Es sind Auszugssysteme bekannt, bei denen die bewegbaren Aus zugselemente über Kopplungseinrichtungen so miteinander ge koppelt sind, daß sich diese synchron bewegen.

Die Kopplung kann beispielsweise über eine scherenartige Kopplungseinrichtung erfolgen wie sie beispielsweise in der DE 197 30 500 A1 in Fig. 6 gezeigt und unter Bezugnahme darauf beschrieben ist. Scherenartige Kopplungseinrichtungen weisen allerdings den Nachteil auf, daß sie quer zu Bewe gungsrichtung der Auszugselemente sehr viel Platz beanspru chen, und daß sie einem starken Verschleiß unterliegen.

Die Kopplung kann auch über Ketten erfolgen. Ketten ent haltende Kopplungseinrichtungen sind beispielsweise aus den Fig. 1 bis 5 und aus Fig. 7 und den darauf bezugnehmenden Beschreibungsteilen der bereits erwähnten DE 197 30 500 A1 bekannt. Ketten enthaltende Kopplungseinrichtungen benötigen insbesondere dann, wenn viele Auszugselemente miteinander zu koppeln sind, relativ viel Platz und sind auch relativ auf wendig in der Herstellung und der Wartung.

Aus den genannten Gründen werden häufig (meistens) Auszugs systeme ohne Kopplungseinrichtungen verwendet. Ein solches Auszugssystem ist beispielsweise aus der Fig. 8 und den darauf bezugnehmenden Beschreibungsteilen der DE 197 30 500 A1 bekannt. Auszugssysteme dieser Art weisen den Nachteil auf, daß die Auszugselemente bei der (mangels Vorhandensein einer Kopplung in der Regel nicht synchronen Bewegung) an einanderschlagen, was selbst dann, wenn die potentiellen Anschlagstellen mit Dämpfungselementen versehen werden, starke Erschütterungen zur Folge hat. Die Erschütterungen breiten sich über die ganze Maschine aus und bewirken, daß diese ungenau arbeitet und einem hohen Verschleiß ausgesetzt ist. Dieses Problem wird um so größer, je höher die Bewe gungsgeschwindigkeit und die Beschleunigung des Schlittens ist; bei den neuerdings geforderten Schlitten-Geschwindigkei ten von bis zu 2,5 m/s und Schlitten-Beschleunigungen von bis zu 2 g sind Auszugssysteme dieser Art nicht mehr einsetzbar.

Erschütterungen treten übrigens auch bei Ketten enthaltenden Kopplungseinrichtungen auf, denn Ketten verändern im Lauf der Zeit und auch in Abhängigkeit von der Temperatur ihre Länge, wodurch es bei Richtungswechseln in der Bewegung des Schlit tens zu von Stößen und Erschütterungen begleiteten ruck artigen Bewegungen der Auszugselemente kommen kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Auszugssystem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, welches universell einsetzbar ist und einen ver schleißarmen und erschütterungsfreien Betrieb gestattet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Vorsehen der im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 beanspruchten Merkmale gelöst.

Das erfindungsgemäße Auszugssystem zeichnet sich demnach da durch aus, daß die Auszugselemente unter Verwendung von Zahn stangen gekoppelt sind.

Eine Kopplungseinrichtung unter Verwendung von Zahnstangen läßt sich selbst bei Auszugssystemen, die viele und/oder große (lange) Auszugselemente umfassen, sehr klein ausbilden sowie schnell und einfach herstellen, montieren und justie ren, und ist dadurch bei so gut wie allen Auszugssystemen problemlos einsetzbar. Darüber hinaus zeigt eine solche Kopp lungseinrichtung so gut wie keine Verschleißerscheinungen, muß nie nachjustiert werden, und ist auch sonst sehr war tungsfreundlich. Zahnstangen behalten (anders als etwa Ketten) ihre Abmessungen auch bei wechselnden Temperaturen und langem Gebrauch im wesentlichen unverändert bei, so daß die Bewegung der über sie gekoppelten Auszugselemente unter allen Umständen (auch bei Wechseln der Bewegungsrichtung) ab solut erschütterungsfrei erfolgen kann.

Ein Auszugssystem mit einer solchen Kopplungseinrichtung ist universell einsetzbar und läßt sich unter allen Umständen verschleißarm und erschütterungsfrei betreiben.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unter ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren entnehmbar.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispie len unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Es zei gen

Fig. 1 eine schematische dargestellte Seitenansicht des nachfolgend näher beschriebenen Auszugssystems,

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Kopplungs einrichtung des Auszugssystems gemäß Fig. 1, und

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines Auszugssystems der vorliegend betrachteten Art.

In den Fig. 1 und 2, anhand welcher im folgenden das vor liegend näher betrachtete Auszugssystem erläutert wird, wer den die selben Bezugszeichen verwendet wie in der bereits erläuterten Fig. 3; durch gleiche Bezugszeichen werden ein ander entsprechende Elemente bezeichnet.

Das nachfolgend näher beschriebene Auszugssystem dient als Führungsbahn-Abdeckung für eine Werkzeugmaschine. Es sei jedoch bereits an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß Aus zugssysteme der beschriebenen Art auch in beliebigen anderen Einrichtungen und/oder für beliebige andere Zwecke eingesetzt werden können.

Das betrachtete Auszugssystem entspricht äußerlich dem in der Fig. 3 gezeigten Auszugssystem. D. h., es enthält insgesamt 10 U-förmig ausgebildete Auszugselemente. Auch hierauf be steht jedoch keine Einschränkung. Die Anzahl der Auszugs elemente und deren Form können auch beliebig anders gewählt werden.

Die Auszugselemente bestehen im betrachteten Beispiel vor zugsweise aus Metall (beispielsweise Stahl), Kunststoff oder einem sonstigen Material, das den zu erwartenden thermischen, chemischen und/oder mechanischen Einflüssen ausgesetzt werden kann.

Die Größe (zumindest die Breite B und die Höhe H) der Aus zugselemente 30 bis 39 nimmt im betrachteten Beispiel von den außen liegenden Auszugselementen zu den in der Mitte liegen den Auszugselementen hin, d. h. vom Auszugselement 30 zum Auszugselement 34 hin, und vom Auszugselement 39 zum Aus zugselement 35 hin ab. Es wäre allerdings auch möglich, daß genau das Gegenteil der Fall ist.

Von den Auszugselementen 30 bis 39 sind die außen liegenden Auszugselemente, d. h. die Auszugselemente 30 und 39 an der Einrichtung (der Werkzeugmaschine) befestigt, welche die durch das Auszugssystem zu schützende Führungsbahn 1 enthält; die in der Mitte liegenden Auszugselemente, d. h. die Auszugs elemente 34 und 35 sind an dem längs der Führungsbahn 1 be wegbaren Schlitten 2 befestigt.

Bei einer Bewegung des Schlittens 2 zum Auszugselement 30 hin werden die diesseits des Schlittens 2 liegenden Auszugs elemente 30 bis 34 teleskopartig zusammengeschoben. Genauer gesagt werden das Auszugselement 34 unter das Auszugselement 33, das Auszugselement 33 unter das Auszugselement 32, das Auszugselement 32 unter das Auszugselement 31, und das Aus zugselement 31 unter das Auszugselement 30 geschoben. Gleich zeitig werden die jenseits des Schlittens 2 liegenden Aus zugselemente 35 bis 39 auseinandergezogen. Genauer gesagt werden das Auszugselement 35 unter dem Auszugselement 36, das Auszugselement 36 unter dem Auszugselement 37, das Auszugs element 37 unter dem Auszugselement 38, und das Auszugs element 38 unter dem Auszugselement 39 hervorgezogen.

Bei einer Bewegung des Schlittens 2 zum Auszugselement 39 hin werden die jenseits des Schlittens 2 liegenden Auszugs elemente 35 bis 39 teleskopartig zusammengeschoben. Genauer gesagt werden das Auszugselement 35 unter das Auszugselement 36, das Auszugselement 36 unter das Auszugselement 37, das Auszugselement 37 unter das Auszugselement 38, und das Aus zugselement 38 unter das Auszugselement 39 geschoben. Gleich zeitig werden die diesseits des Schlittens 2 liegenden Aus zugselemente 30 bis 34 auseinandergezogen. Genauer gesagt werden das Auszugselement 34 unter dem Auszugselement 33, das Auszugselement 33 unter dem Auszugselement 32, das Auszugs element 32 unter dem Auszugselement 31, und das Auszugs element 31 unter dem Auszugselement 30 hervorgezogen.

Das betrachtete Auszugssystem ist mit einer Kopplungseinrich tung ausgestattet, über welche die bewegbaren Auszugselemente derart verkoppelt werden, daß deren Bewegungen in einem ge wünschten Verhältnis synchron ablaufen.

Im betrachteten Beispiel ist die Kopplungseinrichtung so aus gebildet, daß sich bei einer Bewegung des Schlittens 2 und der an diesem befestigten Auszugselemente 34 und 35 automa tisch auch die Auszugselemente 31 bis 33 und 36 bis 38 mit bewegen. Die außen liegenden Auszugselemente 30 und 39 werden durch eine Bewegung des Schlittens 2 nicht in Bewegung ver setzt. Das Verhältnis der Geschwindigkeiten, mit welchen sich die Auszugselemente 31, 32, 33 und 34 sowie die Auszugs elemente 38, 37, 36 und 35 bewegen, beträgt im betrachteten Beispiel ¼ : ½ : ¾ : 1. Durch das genannte Geschwindigkeits verhältnis wird erreicht, daß benachbarte Auszugselemente je weils identische Relativbewegungen ausführen. Die bewegbaren Auszugselemente können so mit absolut und relativ konstanter Geschwindigkeit, also vollkommen gleichmäßig aus der zu sammengeschobenen Stellung in die auseinandergezogene Stel lung oder umgekehrt gebracht werden.

Die Kopplung der Auszugselemente erfolgt im betrachteten Bei spiel unter Verwendung von Zahnstangen. Dabei sind, wie in der Fig. 2 schematisch dargestellt ist, die Auszugselemente 31 und 38, die Auszugselemente 32 und 37, und die Auszugs elemente 33 und 36 über parallel zur Führungsbahn 1 ver laufende Zahnstangen 41, 42 und 43 starr miteinander verbun den. Die Auszugselemente-Paare 31/38, 32/37, und 33/36 können somit "nur" noch als eine zusammenhängende Einheit bewegt werden.

Parallel zu den Zahnstangen 41 bis 43 ist eine weitere Zahn stange 44 vorgesehen. Diese weitere Zahnstange 44 ist starr (unbeweglich) an der Werkzeugmaschine befestigt.

Die Zahnstangen 41 bis 44 stehen mit einer in den Figuren mit dem Bezugszeichen 50 bezeichneten Zahnrad-Anordnung in Ein griff. Die Zahnrad-Anordnung 50 besteht aus 4 koaxial an geordneten und starr miteinander verbundenen, d. h. nur als eine zusammenhängende Einheit drehbaren Zahnrädern 51, 52, 53, und 54. Die Zahnrad-Anordnung 50 ist frei drehbar am Schlitten 2 befestigt.

Die Zahnstangen 41 bis 44 und die Zahnräder 51 bis 54 sind derart angeordnet, daß das Zahnrad 51 mit der Zahnstange 41, das Zahnrad 52 mit der Zahnstange 42, das Zahnrad 53 mit der Zahnstange 43, und das Zahnrad 54 mit der Zahnstange 44 in Eingriff steht.

Wenn der Schlitten 2 bewegt wird, wird diese Bewegung durch das in der Zahnstange 44 laufende Zahnrad 54 mitgemacht; das Zahnrad 54 rollt dabei auf der (unbeweglichen) Zahnstange 44 ab und wird dadurch zusammen mit den anderen Zahnrädern 51, 52 und 53 in Drehung versetzt. Die Drehung der Zahnräder 51, 52, und 53 hat zur Folge, daß die mit den betreffenden Zahn rädern in Eingriff stehenden Zahnstangen 41, 42, und 43 ab hängig vom Durchmesser und der Drehgeschwindigkeit der Zahn räder verschoben werden.

Die Verschiebung der Zahnstangen 41, 42 und 43 bewirkt wie derum, daß die über diese verbundenen Auszugselemente ver schoben werden.

Im einzelnen bewirkt die Drehung des Zahnrades 53 über die Zahnstange 43 eine Bewegung der über letztere verbundenen Auszugselemente 33 und 36, die Drehung des Zahnrades 52 über die Zahnstange 42 eine Bewegung der über letztere verbundenen Auszugselemente 32 und 37, und die Drehung des Zahnrades 51 über die Zahnstange 41 eine Bewegung der über letztere ver bundenen Auszugselemente 31 und 38.

Das Verhältnis der Geschwindigkeiten mit welchen die einzel nen Auszugselemente, genauer gesagt die einzelnen Auszugs elemente-Paare bewegt werden, läßt sich über das Größen verhältnis der Zahnräder 51 bis 54 problemlos beliebig fest legen.

Daß die diesseits des Schlittens 2 vorgesehenen Auszugs elemente 31 bis 33 und die jenseits des Schlittens 2 vor gesehenen Auszugselemente 36 bis 38 über die Zahnstangen 41 bis 43 verbunden sind und mithin als eine zusammenhängende Einheit bewegt werden, macht die Kopplung und die Bewegung der Auszugselemente besonders einfach. Nichtsdestotrotz wäre es grundsätzlich auch denkbar, die Auszugselemente nicht paarweise über gemeinsame Zahnstangen und Zahnräder, sondern einzeln über separate Zahnstangen und Zahnräder zu bewegen. Dies erfordert zwar einen größeren Aufwand, doch sind die einzelnen Auszugselemente dann völlig unabhängig voneinander bewegbar, was in bestimmten Einzelfällen durchaus von Vorteil sein kann.

Unabhängig davon besteht keine Einschränkung darauf, daß die Zahnstangen wie im betrachteten Beispiel als gerade Zahn stangen ausgebildet sind. Die Zahnstangen können auch kreis förmig oder bogenförmig gekrümmt ausgebildet sein. Damit lassen sich auch kreisförmige oder bogenförmige Auszugs systeme wie beschrieben ausbilden.

Die Kopplung der bewegbaren Auszugselemente unter Verwendung von Zahnstangen erweist sich in mehrfacher Hinsicht als vor teilhaft: ein derartiger Kopplungsmechanismus läßt sich unter allen Umständen sehr klein ausbilden, schnell und einfach herstellen, montieren und justieren, erfordert keine Nach justierung, ist nahezu wartungsfrei, unterliegt einem nur minimalen Verschleiß, und hat bei der Kraftübertragung einen optimalen Wirkungsgrad.

Das beschriebene Auszugssystem ist (unabhängig von den Ein zelheiten der praktischen Realisierung) den bekannten Aus zugssystemen deutlich überlegen; es läßt sich selbst bei höchsten Geschwindigkeits- und Beschleunigungswerten im we sentlichen verschleißfrei und gänzlich ohne Erschütterungen betreiben.

Bezugszeichenliste

1

Führungsbahn

2

Schlitten

30-39

Auszugselemente

41-44

Zahnstangen

50

Zahnrad-Anordnung

51-54

Zahnräder
B Auszugselement-Breite
H Auszugselement-Höhe
L Auszugselement-Länge

Claims

1. Auszugssystem mit teleskopartig zusammenschiebbaren und auseinanderziehbaren Auszugselementen (30-39), dadurch gekennzeichnet, daß die Auszugselemente (30-39) unter Verwendung von Zahn stangen (41-44) gekoppelt sind.

2. Auszugssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich unter den Zahnstangen (41-44) eine oder mehrere Zahnstangen (41-43) befinden, die jeweils mit einem oder mehreren der zu koppelnden Auszugselemente (30-39) verbunden sind.

3. Auszugssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich unter den Zahnstangen (41-44) wenigstens eine Zahn stange (44) befindet, die mit keinem der bewegbaren Auszugs elemente (30-39) verbunden ist.

4. Auszugssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsrichtung der Zahnstangen (41-44) mit der Rich tung zusammenfällt, in die die Auszugselemente (30-39) bewegt werden müssen, um zusammengeschoben oder auseinandergezogen zu werden.

5. Auszugssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Auszugselementen (30-39) verbundenen Zahn stangen (41-43) zusammen mit den Auszugselementen, mit denen sie verbunden sind, in Längsrichtung der Zahnstangen ver schiebbar sind.

6. Auszugssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mit keinem Auszugselement (30-39) verbundene Zahn stange (44) relativ zum Auszugssystem stationär angeordnet ist.

7. Auszugssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnstangen (41-44) mit Zahnrädern (51-54) einer Zahnrad-Anordnung (50) in Eingriff stehen.

8. Auszugssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnrad-Anordnung (50) frei drehbar an einer Ein richtung (2) befestigt ist, bei deren Bewegung ein Zusammen schieben oder Auseinanderziehen der Auszugselemente (30-39) zu erfolgen hat.

9. Auszugssystem nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnrad-Anordnung (50) mehrere Zahnräder (51-54) um faßt, die koaxial angeordnet, aber nur als eine zusammen hängende Einheit um die gemeinsame Drehachse drehbar sind.

10. Auszugssystem nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren Zahnräder (51-54) der Zahnrad-Anordnung (50) verschiedene Größen aufweisen.

11. Auszugssystem nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Zahnräder (54) der Zahnrad-Anordnung (50) bei einer Bewegung der Einrichtung (2), bei deren Bewegung ein Zusammenschieben oder Auseinanderziehen der Auszugselemente (30-39) zu erfolgen hat, auf der nicht bewegbaren Zahnstange (44) abrollt und dadurch zusammen mit den anderen Zahnrädern (51-53) der Zahnrad-Anordnung (50) in eine Drehung versetzt wird.

12. Auszugssystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem einen Zahnrad (54) mitdrehenden Zahnräder (51-53) die mit diesen in Eingriff stehenden Zahnstangen (41-43) und die mit diesen verbundenen Auszugselemente (32-34, 36-38) verschieben.

13. Auszugssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diesseits und jenseits der Einrichtung (2), bei deren Bewegung ein Zusammenschieben oder Auseinanderziehen der Auszugselemente (30-39) zu erfolgen hat, Auszugselemente vorgesehen sind.

14. Auszugssystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß über die mit den Auszugselementen (30-39) verbundenen Zahnstangen (41-43) ein diesseits der Einrichtung (2) und ein jenseits der Einrichtung (2) vorgesehenes Auszugselement ver bunden werden.