DE19918359C2 - Werkzeugmaschine mit einer Arbeitsraumabdeckung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit einer Arbeitsrau­ mabdeckung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebe­ nen Gattung.

Bei herkömmlichen Werkzeugmaschinen mit einer Arbeitsraumab­ deckung sind deren Türen in der Regel als geradlinig verschiebbare Flachtüren ausgebildet. Um einen ausreichend großen Zugang zum Arbeitsraum der Werkzeugmaschine zu ermöglichen, sind vielfach zwei über Eck angeordnete und getrennt zu betätigende Schiebetü­ ren vorgesehen, die in ihrer Offenstellung ein beträchtliches Stück über den Maschinenständer seitlich vorstehen und zu Behinderun­ gen führen können. Darüber hinaus treten Dichtprobleme im Be­ reich der Stoßkanten der beiden Schiebetüren in ihrer Schließstel­ lung auf und es müssen besondere Vorkehrungen getroffen werden, um ein Abtropfen des Kühlmittels von den in der Offenstellung seit­ lich vorstehenden Türen zu vermeiden. Außerdem sind bei derarti­ gen Schiebetüren relativ aufwendige Schiebeführungen sowohl an der Unterseite als auch an der Oberseite erforderlich.

In dem DE 92 02 074 U1 ist eine kabinenartige Spritzschutzverklei­ dung für eine Werkzeugmaschine beschrieben, die aus zwei vorderseitig am Maschinenständer angeordneten seitlich abstehenden Rückwandteilen sowie aus zwei Schwenkwandelementen besteht, die jeweils eine vordere schwenkbare Kabinenhälfte bilden. Jedes Schwenkwandelement besteht aus mehreren gegeneinander abge­ winkelten ebenen Seitenwandabschnitten, einer unteren als Gitter­ rost ausgebildeten Bodenwand und einer oberen Deckenwand. Bei geschlossener Kabine bilden die Bodenwände der beiden Schwenk­ wandelemente den Kabinenboden und ihre Deckenwände das Kabi­ nendach. Jedes Schwenkwandelement ist um je eine im hinteren Eckbereich der jeweiligen Bodenwand und der Deckenwand verlau­ fende vertikale Achse über Lageranordnungen schwenkbar, die das gesamte Gewicht der Kabinenhälfte aufnehmen. Da bei dieser Schutzkabine untere Führungsschienen zur Abstützung der großflä­ chigen und damit relativ schweren Kabinenhälften fehlen, muß die Gesamtkonstruktion in sich steif und damit kostspielig ausgeführt sein. Darüber hinaus können die auf der Bodenwand abgelagerten Späne die Bedienung und die Leichtgängigkeit der Schwenkwand­ elemente erschweren und die Späneentsorgung komplizieren. Wegen der Formgestaltung der beiden Deckenwände ist auch bei voll geöff­ neter Kabine eine Beladung des Werkstücktisches mit sperrigen Werkzeugen von oben, z. B. mittels eines Krans, nicht möglich.

Aus einem Prospekt der Firma MIKRON ist eine gattungsgemäße Werkzeugmaschine unter der Bezeichnung Multistar bekannt, die eine als Rundkabine bezeichnete Arbeitsraumabdeckung enthält, deren vorderseitige Rundtüre auf einer Kreisbahn um eine etwa durch das Zentrum des Arbeitsbereiches verlaufende Vertikalachse verschiebbar ist. Die als Zylindermantelsegment ausgeführte ver­ glaste Rundtüre ist auf einer unteren sowie an einer oberen, jeweils zur Vertikalachse koaxialen Rundführung geführt, und zwar mit Hilfe von am unteren und am oberen Rand der Seitenwand befestig­ ten Führungs- bzw. Gleitelementen, die mit an Kabinenteilen orts­ fest angebrachten kreisförmigen Führungsschienen zusammenwir­ ken. Diese Rundkabine hat ein geschlossenes festes Kabinendach, das mit einem vorderseitigen Kabinenteil oberhalb der Rundtür fest verbunden ist, was die Zugänglichkeit des Arbeitsraums beschränkt. Beispielsweise ist eine Beladung des Arbeitstisches mit Werkstücken von oben und von schräg oben/vorne mit Hilfe eines Kranes nicht möglich.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Werkzeugmaschine zu schaffen, deren Arbeitsraumabdeckung einen verbesserten und vereinfachten Zugang zum Arbeitsraum ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Durch das mit der Seitenwand der Rundtüre fest verbundene plat­ tenförmige Deckelement wird eine sehr stabile und steife Türkon­ struktion erreicht, wodurch auch die Abdichtung und Führung er­ leichtert wird. Darüber hinaus ergibt sich bei geöffneter Rundtür ei­ ne durchgehende seitliche und obere Öffnung, da sich das kreisseg­ mentförmige Deckelement zusammen mit der Seitenwand der Rundtüre verschiebt, was eine Beladung des Werkstücktisches von senkrecht oben und auch von schräg vorne z. B. mit Hilfe eines Kra­ nes ermöglicht. Durch die Abdeckfläche wird die gesamte Rundfüh­ rung bei geschlossener Türe abgedeckt und vor Ablagerungen von Spänen und dergleichen geschützt, was die Leichtgängigkeit und die Lebensdauer der Führung verbessert. Die im Betrieb erzeugten Be­ arbeitungsspäne oder dergleichen können an der schrägen Abdeck­ fläche entlanggleiten und in eine Bodenwanne fallen, aus der sie z. B. mittels einer Förderschnecke abtransportiert werden.

Eine konstruktiv einfache und kostengünstige Führung der Rundtür kann dadurch erreicht werden, daß die Rundtür mit Hilfe ihres plattenförmigen Deckelements um ein oberes Drehgelenk verdreh­ bar und auf der unteren Rundführung verschiebbar geführt ist.

In einer auch für die Späneabfuhr günstigen Ausführung kann die untere Rundführung auf einer unter dem Werkstücktisch angeord­ neten halbkreisförmigen Bodenwanne angeordnet sein, die entweder einstückig mit dem Maschinenständer ausgeführt oder an diesen montiert ist. Die halbrunde Bodenwanne enthält keine störenden Ecken oder Vorsprünge, an denen sich Späne sammeln könnten. Die Bodenwanne hat zweckmäßigerweise eine in Richtung einer Vertiefung schräg abfallende Bodenfläche, auf der die Späne und Flüssigkeiten zur Vertiefung hin geführt werden. In der Vertiefung kann eine Förderschnecke zum Abtransport der Späne über einen Späneabfuhrkanal angeordnet sein.

In der Rundtüre sind zweckmäßigerweise Sichtfenster zur visuellen Überwachung der Bearbeitung angeordnet. Da diese Sichtfenster bei der Bearbeitung mit Kühlschmiermitteln vielfach intensiv von innen besprüht werden und dadurch der Sichtkontakt zum Werkzeug be­ hindert wird, ist in einer weiteren vorteilhaften Ausführung minde­ stens ein Sichtelement mit einer rotierenden Scheibe zum Abschleu­ dern des Kühlschmiermittels bzw. der Späne angeordnet. Dadurch kann zumindest über einen kleinen Bereich der Rundtüre ein Sicht­ kontakt zur Bearbeitungsstelle auch bei einem intensiven Einsatz von Kühlschmiermitteln gewährleistet werden. Ein derartiges Sicht­ element kann in der Rundtüre z. B. innerhalb eines Sichtfensters oder außerhalb des Sichtfensters in der Seitenwand angeordnet sein. Das Sichtelement kann aber auch in einem anderen Bereich der Arbeitsraumabdeckung vorgesehen sein.

Weitere Besonderheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines vorteilhaften Ausführungsbei­ spiels anhand der Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 eine Werkzeugmaschine mit Arbeitsraumabdeckung und ge­ öffneter Rundtüre in schematischer Perspektivansicht;

Fig. 2 die in Fig. 1 dargestellte Werkzeugmaschine mit Arbeitsrau­ mabdeckung und geschlossener Rundtüre;

Fig. 3 den unteren Aufbau der in Fig. 1 und 2 gezeigten Werkzeug­ maschine ohne Arbeitsraumabdeckung und Schutzabdeckun­ gen für die Führungsbahnen.

Die in Fig. 1 schematisch gezeigte Universal-Fräs- und Bohrmaschi­ ne enthält ein Maschinenbett 1, auf dem ein in Fig. 3 dargestellter Ständer 2 angeordnet ist. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, sind auf der Oberseite des Ständers 2 horizontale Führungsschienen 3 und 4 montiert, auf denen ein Schlitten 5 über eine motorisch angetriebe­ ne Spindel 6 in einer X-Achse verfahrbar angeordnet ist. Auf dem Schlitten 5 ist ein in Fig. 1 gezeigter Spindelstock 7 mit einem an seiner Vorderseite verdrehbar angeordneten Fräskopf 8 in einer Y- Achse motorisch verfahrbar montiert. In dem Fräskopf 8 ist eine motorisch antreibbare Arbeitsspindel 9 zur Aufnahme von z. B. Fräs- und Bohrwerkzeugen 10 bzw. Werkzeughaltern gelagert.

An der Vorderseite des Ständers 2 sind zwei vertikale Führungs­ schienen 11 und 12 angeordnet, an denen eine Konsole 13 mit ei­ nem Werkstücktisch 14 über eine motorisch antreibbare Spindel 35 in einer Z-Achse verfahrbar geführt ist. Das Maschinenbett 1 weist unterhalb des Bearbeitungstisches 14 und der Konsole 13 ein halb­ kreisförmiges Vorderteil 15 in Art einer Bodenwanne auf, das eine in Richtung einer Vertiefung 16 schräg abfallende Bodenfläche 17 ent­ hält. Innerhalb der Vertiefung 16 ist eine motorisch antreibbare Förderschnecke 18 für den Abtransport der Bearbeitungsspäne über einen Späneabfuhrkanal 19 angeordnet. An dem halbkreisförmigen Vorderteil 15 ist außerdem ein Schwenkarm 20 für eine Bedie­ nungskonsole 21 seitlich verschwenkbar angelenkt.

Wie aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, weist die Werkzeugmaschine eine Arbeitsraumabdeckung 22 zum Schutz der Umgebung vor den bei der Bearbeitung anfallenden Spänen oder Kühlschmiermitteln auf. Die Arbeitsraumabdeckung 22 ist als Schutzkabine mit einer um eine Vertikalachse 23 auf einer Kreisbahn verschiebbaren Rundtüre 24 ausgebildet. Die gezeigte Rundtüre 24 enthält eine in Form eines Zylindermantelsegments gebogene Seitenwand 25 und ein z. B. als Viertelkreis ausgeführtes kreissegmentförmiges Deck­ element 26, die fest miteinander verbunden sind. In der Ausführung gemäß der Fig. 1 und 2 ist die Rundtüre 24 derart ausgebildet, daß sie in ihrer geschlossenen Stellung den Arbeitsraum 27 der Universal-Fräs- und Bohrmaschine an der rechten Außenseite und der Frontseite abdeckt und in ihrer vollständig geöffneten Stellung einen Zugang von vorne und von der Seite ermöglicht. Der feststehende Teil der Schutzkabine enthält zwei parallele Seitenwände 28, 29 und einen in Fig. 2 erkennbaren vorderen abgerundeten Wandteil 30, die durch eine obere Deckplatte 31 verbunden sind. Durch den abge­ rundeten Wandteil 30 wird der durch die geschlossene Rundtüre 24 nicht abgedeckte vordere Bereich des Arbeitsraumes der Werkzeug­ maschine abgeschlossen. Der feststehende Teil der Schutzkabine kann z. B. an dem Maschinenbett 1 oder dem Ständer 2 befestigt sein.

Wie besonders aus Fig. 1 hervorgeht, ist die Rundtüre 24 an einem z. B. als Drehzapfen ausgebildeten oberen Drehgelenk 32 an der Deckplatte 31 um die Vertikalachse 23 verdrehbar angelenkt. An der Unterseite ist die Rundtüre 24 durch eine auf dem Vorderteil 15 an­ geordnete Rundführung 33 z. B. in Form einer Führungsschiene ver­ schiebbar geführt. Die Kombination aus oberem Drehgelenk 32 und unterer Rundführung 33 stellt eine kostengünstige und stabile Füh­ rung dar. Durch die steife Ausführung der Rundtüre 24 und die stabile Führung kann auch die Abdichtung z. B. an den Stoßkanten der Rundtüre 24 vereinfacht werden. An ihrer Unterseite weist die Rundtüre 24 eine zur Bodenwanne schräg nach innen geneigte Ab­ deckfläche 34 auf, welche die Rundführung 33 bei geschlossener Türe überdeckt. Dadurch können die bei der Bearbeitung anfallen­ den Späne auf dieser Abdeckfläche 34 entlang zur schräg abfallen­ den Bodenfläche 17 des Vorderteils 15 gleiten und die Rundführung 33 wird vor Verschmutzung geschützt. Die in Fig. 3 gezeigte Antriebsspindel 35 sowie die Führungsschienen 3, 11 und 12 sind z. B. durch Faltenbälge 36 und 37 oder ähnliches abgedeckt.

Im Bereich der beiden Eckkanten der Rundtüre 24 ist zum Öffnen und Schließen jeweils ein gebogener Handgriff 38 angebracht. Für den Einblick in den Arbeitsraum 27 während der Bearbeitung weist die Rundtüre 24 bei der gezeigten Ausführung drei separate Sicht­ fenster 39 auf. Gemäß Fig. 2 ist in dem mittleren Sichtfenster 39 ein Sichtelement 40 mit einer rotierenden Scheibe zum Abschleudern des Kühlschmiermittels und der Späne angeordnet. Das Sichtele­ ment kann auch mit einem im Inneren umlaufenden Wischerele­ ment versehen sein, daß in diesem Bereich das an die Scheibe spit­ zende Kühlschmiermittel bzw. die Späne entfernt. Dadurch kann eine Bedienperson den Bearbeitungsprozeß auch dann visuell über­ wachen, wenn die Sichtfenster bei der Bearbeitung mit Kühl­ schmiermittel intensiv von innen besprüht werden und so keinen Sichtkontakt zur Bearbeitungsstelle ermöglichen. Auch am hinteren Teil der Werkzeugmaschine ist eine abnehmbare Abdeckung 41 an­ geordnet, durch die der hintere Bereich abgeschlossen wird.

Die Erfindung ist nicht auf das im einzelnen beschriebene und in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann das erfindungsgemäße Konzept nicht nur bei Universal-Fräs- und Bohrmaschinen, sondern auch bei anderen Werkzeugmaschi­ nen eingesetzt werden. Es können auch mehrere z. B. konzentrisch ineinander verschiebbare Rundtüren vorgesehen sein, wenn ein grö­ ßerer Zugang erforderlich oder dies aufgrund der geometrischen Ge­ gebenheiten zweckmäßig ist.

Claims (8)

1. Werkzeugmaschine mit einer Arbeitsraumabdeckung, die mindestens eine um eine Vertikalachse (23) auf einer kreis­ förmigen Bahn verschiebbare Rundtüre (24) für den Zugang zum Arbeitsraum (27) enthält, deren bogenförmige Seiten­ wand (25) auf einer unteren zur Vertikalachse koaxialen Rundführung (33) geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß
die Arbeitsraumabdeckung als Schutzkabine mit parallelen Seitenwänden (28, 29) und einem vorderen runden Wand­ teil (30) ausgebildet ist, die durch eine obere Deckplatte (31) miteinander verbunden sind,
die Seitenwand (25) der Rundtür (24) mit einem oberen flä­ chigen Deckelement (26) fest verbunden ist, das an der ortsfesten Deckplatte (31) der Schutzkabine um die Vertika­ lachse (23) verschwenkbar geführt ist und bei geschlosse­ ner Rundtüre (24) den Arbeitsraum nach oben abdeckt,
die Seitenwand (25) der Rundtür (24) in Form eines Zylin­ dermantelsegments und das Deckelement (26) kreisseg­ mentförmig ausgebildet sind und
die Rundtüre (24) eine schräg nach innen geneigte untere Abdeckfläche (34) zur Abdeckung der Rundführung (33) enthält.

2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Deckelement (26) mit seinem radial inneren Endteil an einem an der ortsfesten Deckplatte (31) angeordne­ ten Drehzapfen gelagert ist.

3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die untere Rundführung (33) der Seiten­ wand (25) auf einer etwa halbkreisförmigen Bodenwanne (15) unterhalb eines Bearbeitungstisches (14) der Werkzeugma­ schine angeordnet ist.

4. Werkzeugmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Bodenwanne (15) Teil eines Maschinenständers der Werkzeugmaschine ist.

5. Werkzeugmaschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Bodenwanne (15) eine in Richtung ei­ ner Vertiefung (16) schräg abfallende Bodenfläche (17) ent­ hält.

6. Werkzeugmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß in der Vertiefung (16) eine Förderschnecke (18) zum Abtransport der Späne über einen Späneabfuhrkanal (19) an­ geordnet ist.

7. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Rundtüre (24) mit seitlichen Türgriffen (38) und mindestens einem Sichtfenster (39) verse­ hen ist.

8. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß in der Rundtüre (24) mindestens ein Sichtelement (40) mit einer rotierenden Scheibe zum Ab­ schleudern von Kühlschmiermitteln und Spänen angeordnet ist.