DE29517783U1

DE29517783U1 - Schutzkabine

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Publication number: DE29517783U1
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Authority: DE
Original assignee: HAWEMA WERKZEUGSCHLEIFMASCHINE
Current assignee: HAWEMA WERKZEUGSCHLEIFMASCHINE
Priority date: 1995-11-10
Filing date: 1995-11-10
Publication date: 1996-01-11
Anticipated expiration: 2005-11-11
Also published as: US5897430A

Description

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PATENTANWÄLTE - EUROPEAN &Rgr;&Agr;&Tgr;&Egr;&Ngr;&Ggr;&Ggr; ATTORNEYS

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Hawema Werkzeug-

sch.leifmasch.inen GmbH

Hegaustraße 49

7 8 647 Trossingen

Schutzkabine

Die Erfindung betrifft eine Schutzkabine für eine numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine, insbesondere Werkzeugschleifmaschine, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Schutzkabinen sind aus Seitenwänden angebaut, die die Werkzeugmaschine zumindest in den von Personen zugänglichen Bereichen vollständig umschließen. Soweit Werkzeugmaschinen frei im Raum aufgestellt sind, sind die Seitenwände vollständig um die Werkzeugmaschine herum gebaut. In der Regel haben deshalb derartige Schutzkabinen auch ein Deckenelement, so daß sie die Werkzeugmaschine nach allen Seiten hin vollständig abdecken.

Seitlich sind Türen, in der Regel Schiebetüren, angebracht, durch die der Arbeitsbereich der Werkzeugmaschine zugänglich ist. Die Türen sind mit einem Sicherheitsverriegelungssystem versehen, welches auf die Maschinesteuerung einwirkt. Es stellt sicher, daß ein Bearbeitungsvorgang erst dann begonnen werden kann, wenn die Tür vollständig geschlossen ist. Andererseits wird die Werkzeugmaschine sofort stillgesetzt, wenn die Türe während eines laufenden Bearbeitungsvorgangs geöffnet werden sollte. Hinsichtlich der Arbeitsweise und der kompletten Ausführung des Sicherheitssystems existieren einschlägige Bestimmungen, wie beispielsweise CE-BeStimmungen.

Nachteilig bei derartigen Schutzkabinen ist der hohe Montage-

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und Transportaufwand, da die Schutzkabine Bestandteil der Werkzeugmaschine ist. Weitere Probleme treten im Betrieb auf, sofern Wartungs-, Reparatur- und Reinigungsarbeiten durchzuführen sind. Meist ist es erforderlich, Teile der Schutzkabine abzubauen, um an die gewünschten Stellen zu gelangen.

Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, eine Schutzkabine der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, die die geschilderten Nachteile nicht mehr aufweist. Insbesondere sollte es möglich sein, die Zugänglichkeit der Werkzeugmaschine selbst zu erleichtern.

Die Aufgabe wird durch eine Schutzkabine gelöst, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen sind durch die Merkmale der Unteransprüche angegeben.

Die Erfindung basiert auf der Idee, die Schutzkabine als eigenständige und von der Werkzeugmaschine unabhängige Baugruppe zu konzipieren. Damit ergeben sich bereits bei der Herstellung einer mit einer derartigen Schutzkabine versehenen Maschine Vorteile, da die Werkzeugmaschine für Test- und Prüflaufe ungehindert zugänglich ist und auch in dieser Konfiguration vermessen werden kann. Auch vereinfacht sich der Aufwand für den Transport zum Einsatzort, da die Werkzeugmaschine einerseits und die Schutzkabine andererseits separat voneinander gehandhabt und gegebenenfalls transportiert werden können. Am Einsatzort verringert sich der Montageaufwand erheblich.

In der Konkretisierung dieser Idee ist die Schutzkabine mit Rollen versehen und besitzt eine seitliche Öffnung derart, daß sie über die Werkzeugmaschine geschoben werden kann. Dies ist ganz besonders bei Wartungs- und Servicearbeiten und beim Reinigen der Maschine von Vorteil, da die Schutzkabine ohne Probleme von der Maschine durch Wegrollen entfernt werden kann. Die Werkzeugmaschine ist damit von allen Seiten ungehindert zugänglich, so daß sich die gewünschten Arbeiten schnell und damit kostengünstig ausführen lassen.

Zur Ankopplung des Sicherheitsverriegelungssystems an die Werkzeugmaschine sind Verbindungsmittel vorgesehen, die lösbar sind. Damit ist es möglich, die Sicherheitsbestimmungen in gewohnter Art und Weise einzuhalten, ohne daß es umständlicher Eingriffe in die Steuerung bedürfte.

Bevorzugt besitzt die Schutzkabine einen etwa U-förmigen Grundriß, so daß die Seitenwände die Werkzeugmaschine an drei Seiten vollständig umgeben. Eine derartige Konfiguration kann dann ausreichend sein, wenn die Werkzeugmaschine in der Nähe einer Wand oder dergleichen aufgestellt ist, so daß die Schutzkabine lediglich über die Maschine geschoben und zur Anlage an die Wand gebracht werden muß. Damit ist eine allseitige Abdeckung der Werkzeugmaschine erreicht.

Dieselbe Konfiguration kann auch für eine frei im Raum aufgestellte Werkzeugmaschine verwendet werden, wobei die Öffnung lediglich durch eine Abschlußwand verschlossen werden muß. Hierbei ist lediglich darauf zu achten, daß die Abschlußwand lösbar ist, um ein einfaches Abnehmen für die beschriebenen Wartungs-, Reparatur- oder Reinigungszwecke zu ermöglichen.

Eine einfache Möglichkeit hierzu besteht darin, die Abschlußwand mittels Schrauben zu befestigen. Es sind jedoch auch beliebig andere, an sich bekannte Befestigungsmittel denkbar, wie beispielsweise Scharniere und gegenüberliegend angebrachte Verriegelungselemente .

Zur Realisierung eines Vollschutzes ist die Schutzkabine mit einem Deckenelement versehen, welche eine vollständige Kapselung der Werkzeugmaschine ermöglicht.

Die Schutzkabine weist bevorzugt weitere Elemente auf, die ein optimales Zusammenwirken mit der Werkzeugmaschine erlauben und auf deren spezifischen Anforderungen hin abgestimmt sind.

So sind beispielsweise im Markt Werkzeugmaschinen erhältlich,

bei denen eine verfahrbare Kühlmitteleinrichtung seitlich in den Maschinenständer eingeschoben werden kann. Für derartige Maschinenkonfigurationen ist es von Vorteil, wenn die Schutzkabine bzw. eine der Seitenwände eine Einschuböffnung aufweist, deren Anordnung und Größe mit derjenigen der Aufnahmeöffnung der Werkzeugmaschine korrespondiert. Damit ist es möglich, die fahrbare Kühlmitteleinrichtung von außen und ohne Entfernung der Schutzkabine der Werkzeugmaschine zuzuführen bzw. aus ihr zu entfernen.

Soweit für die Bearbeitung Kühlmittel verwendet wird, können innen an den Seitenwänden der Schutzkabine Ableitbleche angebracht sein, die auf die Werkzeugmaschine exakt abgestimmt sind und Kühlmittel den hierfür vorgesehenen maschinenseitigen Auffangzonen zuleiten, wo es gezielt abtropfen kann.

Vorteilhafterweise sind innen an den Seitenwänden Führungselemente angebracht, die das Aufschieben der Schutzkabine erleichtern und darüber hinaus die exakte Relativlage zwischen der Schutzkabine und der Werkzeugmaschine vorgeben. Letzteres ist insbesondere dann wichtig, wenn die Schutzkabine maschinenbezogene Bauteile, wie beispielsweise die vorstehend genannten Ableitbleche für Kühlmittel, aufweist.

Besondere Vorteile in der Handhabung ergeben sich dann, wenn die Führungselemente als Führungsrollen ausgestalten sind, die an Führungsschienen gelagert sind. Die Führungsrollen ermöglichen bei einem Aufschieben der Schutzkabine eine reibungsarme Relativbewegung, so daß sich der Kraftaufwand beim Anbringen der Schutzkabine sehr gering halten läßt.

Zur weiteren Erleichterung ist es vorteilhaft, die Schutzkabine mit insgesamt vier (Transport-)Rollen zu versehen, von denen zwei als Lenkrollen und zwei als feststehenden Laufrollen ausgebildet sind. Damit läßt sich die Schutzkabine'beim Aufschieben in die gewünschte Richtung lenken, so daß sich insbesondere im Zusammenspiel mit den Führungsrollen ein extrem einfaches Hand-

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ling ergibt.

Zur Realisierung einer lösbaren Verbindung zwischen dem Sicherheitsverriegelungssystem der Schutzkabine und der Steuerung der Werkzeugmaschine haben sich Stecksysteme hervorragend bewährt. Diese erlauben ein rasches Herstellen und Lösen der Verbindung, wobei sich durch eine an sich bekannte geometrische Ausgestaltung der Verbindungselemente eine eindeutige und verwechslungssichere Zuordnung ergibt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand des in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt:

Fig. 1: Schutzkabine, in perspektivischer Außenansicht,

Fig. 2: Schutzkabine, in perspektivischer Innenansicht, Abschlußwand geöffnet,

Fig. 3: Schutzkabine, in perspektivischer Innenansicht, Abschußwand entfernt, Kühlmittelbehälter teilweise eingeschoben,

Fig. 4: Schutzkabine, in perspektivischer Außenansicht, über die Werkzeugschleifmaschine geschoben, Abschlußwand angebracht.

Die in den Figuren dargestellte Schutzkabine 1 ist hinsichtlich ihrer geometrischen Gestaltung exakt auf eine Werkzeugschleifmaschine 10 0 abgestimmt, wie sie beispielsweise aus der deutschen Patentanmeldung P 44 31 634.8 bekannt geworden ist. Sie besteht (vgl. Fig. 4) im wesentlichen aus einem Maschinenständer 102, der einen schwenkbar gelagerten Tragarm 106 aufnimmt. Am Tragarm 106 ist eine Schleifsäule 108 befestigt, die eine Vertikalbewegung eines Schleifkopfs 110 ermöglicht.

Mit Hilfe des Schleif kopf es 110 kann ein Werkstück 99, beispielsweise ein Bohrer oder ein Fräser beschliffen werden. Hier-

zu ist das Werkstück 99 an einem Werkstückträger 104 fixiert, welcher auf einer im Maschinenständer 102 integrierte Arbeitsplatte 112 verankert ist.

Ferner ist eine Kühlmitteleinrichtung 120 vorgesehen, die verfahrbar gestaltet ist und in eine hierfür vorgesehene Öffnung im Maschinenständer eingeschoben werden kann.

Wie sich beispielsweise aus Fig. 1 ergibt, ist die Schutzkabine 1 im wesentlichen aus drei Seitenwänden 12, 14, 16, einer Abschlußwand 18 und einem Deckenelement 20 aufgebaut. Sie umgeben entsprechend Fig. 4 die Werkzeugschleifmaschine 10 0 vollständig.

Die beiden Seitenwände 12, 14 sind weitgehend eben ausgeführt, die vordere Seitenwand 16 hingegen konturiert gestaltet. Die Kontur ist so gewählt, daß sich eine trapezförmige Grundrißkontur einstellt. Diese Form wurde aus Gründen der Platz- und Gewichtersparnis gewählt, da in diesem Bereich der schwenkbare Tragarm 106 in der Draufsicht eine halbkreisförmige Bewegung vollführt, an deren Geometrie die Seitenwand 16 weitgehend angenähert ist.

Die Seitenwände 12, 14, 16 und das Deckenelement 20 sind fest miteinander verbunden und mit an sich bekannten, hier nicht näher dargestellten Versteifungen versehen. Es ensteht somit eine eigenstabile Konstruktion, die als eigenständige und von der Werkzeugmaschine 10 0 unabhängige Baugruppe gehandhabt werden kann. Sie ist hinsichtlich ihres Grundrisses im wesentlichen U-förmig gestaltet, so daß sie über die am Einsatzort aufgestellte Werkzeugschleifmaschine 100 geschoben werden kann.

Zur Erleichterung der Verschiebebewegung ist die Schutzkabine 1 auf Rollen 36, 38, 40, 42 gelagert. Die beiden Rollen, die benachbart zur Seitenwand 16 angebracht sind, sind als Lenkrollen 36, 3 8 ausgeführt, wohingegen die beiden anderen Rollen als Laufrollen 40, 42 ausgebildet sind. Die Lenkrollen 36, 38 ermöglichen eine Lenkbewegung, so daß die Schutzkabine 1 exakt

positioniert werden kann.

Die Seitenwand 12 und das Deckenelement 2 0 sind zur Aufnahme zweier Schiebetüren 26, 30 ausgeschnitten. Die Schiebetüren 26, 3 0 sind mit seitlich angeordneten Beobachtungsfenstern 28, 32 versehen, die einen Anblick in das Innere der Schutzkabine 1 und damit die Beobachtung eines ablaufenden Bearbeitungsvorgangs ermöglichen. Die Schiebetüren 26, 30 sind einerseits in einer Führungsschiene 34 verschiebbar gelagert, die innen an dem Dekkenelement 20 angebracht ist. Andererseits stützen sie sich unten im Bereich der Seitenwand 12 in hier nicht näher dargestellter, jedoch an sich bekannter Art und Weise ab.

Zur Einhaltung von Sicherheitsbestimmungen, insbesondere CE-Bestimmungen, ist die Schiebetür 26 mit Kontaktzungen 48, 50 versehen, die mit korrespondierend angeordneten Sicherheitsschaltern 44, 46 zusammenwirken, welche an der Seitenwand 16 befestigt sind. Die Sicherheitsschalter 44, 46 in Verbindung mit den Kontaktzungen 48, 50 sind Bestandteil eines Sicherheitsverriegelungssystems, welches einerseits beim Öffnen der Schiebetür 2 6 während eines laufenden Bearbeitungsvorgangs diesen sofort unterbricht, andererseits ein Inbetriebssetzen der Werkzeugschleifmaschine 100 erst dann ermöglicht, wenn die Schiebetür 26 geschlossen ist. Hierzu ist eine hier nicht dargestellte Verbindung von den Sicherheitsschaltern 44, 46 zur Steuerung der Werkzeugschleifmaschine 100 vorgesehen. Diese Verbindung ist lösbar gestaltet, und zwar in Form eines Stecksystems, so daß nach dem Aufschieben der Schutzkabine 1 auf die Werkzeugschleifmaschine 100 die Ankopplung des Sicherheitssystems schnell bewerkstellig werden kann.

In der Seitenwand 16 ist ein weiteres Beobachtungsfenster 24 vorgesehen, welches im vorliegenden Ausführungsbeispiel nicht zu öffnen ist und eine zusätzliche Beobachtungsmöglichkeit aus einer weiteren Perspektive heraus ermöglicht. '

Wie sich insbesondere aus den Figuren 2 und 3 ergibt, ist die

Schutzkabine 1 innen mit weiteren Einbauten versehen, die einerseits das Handling der Schutzkabine 1 und andererseits den Betrieb der Werkzeugschleifmaschine 100 verbessern.

Die Seitenwände 12 und 14 sind gegenüberliegend mit Führungsschienen 62, 64 versehen, die ein exaktes Ausrichten der Schutz kabine 1 beim Aufschieben auf die Werkzeugschleifmaschine 100 ermöglichen. Zusätzliche, an den Führungsschienen 62, 64 angebrachte Führungsrollen 66, 68 erleichtern die Verschiebebewegung, da sich die Führungsrollen 66, 68 seitlich am Maschinenständer 102 abstützen und dort abrollen können.

Nachdem die Schutzkabine 1 über die Werkzeugschleifmaschine 100 geschoben ist und ihre definitive Position erreicht hat, wird sie rückseitig mit einer Abschlußwand 18 verschlossen. Die Abschlußwand 18 kann im einfachsten Fall durch Schrauben an den Stirnseiten der Seitenwände 12, 14 und dem Deckenelement 2 0 fixiert werden. Auch ist es denkbar, die Abschlußwand 18 einseitig mit einem Scharnier anzuschlagen und gegenüberliegend eine Verriegelungsmechanik vorzusehen.

Die Abschlußwand 18 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel gewinkelt ausgeführt, um die Grundrißkontur der Schutzkabine 1 möglichst nahe an diejenige der Werkzeugschleifmaschine 100 anzupassen.

Die Schutzkabine 1 weist im Bereich der Seitenwand 12 eine Einschuböffnung 22 auf, durch die der für die Werkzeugschleifmaschine 100 bestimmte Kühlmittelbehälter 120 eingeschoben werden kann. Dies ist von besonderem Vorteil, da auf dieser Weise das Kühlmittel als Verbrauchsmaterial ohne Entfernen der Schutz kabine 1 ausgetauscht werden kann.

Im Inneren der Schutzkabine 1 sind weiterhin Ableitbleche 52, 54, 56, 58, 60 angebracht, deren Gestalt und·Anordnung so gewählt ist, daß das während der Bearbeitung des Werkzeugstücks 9 9 austretende Kühlmittel aufgefangen und dem Kühlmittelbehälter

12 0 durch Abtropfen zugeführt wird.

Aus dem vorstehenden ergibt sich, daß es mit Hilfe des erfindungsgemäßen Konzeptes gelingt, eine kostengünstige Vollschutzkabine zu realisieren, die sowohl bei der Herstellung als auch während des Betriebs einer Werkzeugmaschine äußerst vorteilhaft ist.

WESTPHAL-

PATENTANWÄLTE ■ EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

hma002

Bezugszeichenliste

1 Schutzkabine

12 Seitenwand

14 Seitenwand

16 Seitenwand

18 Abschlußwand

2 0 Deckenelement 22 Einschuböffnung

24 Beobachtungsfenster

2 6 Schiebetür

2 8 Beobachtungsfenster

3 0 Schiebetür

32 Beobachtungsfenster

34 Führungsschiene

3 6 Lenkrolle

3 8 Lenkrolle

40 Laufrolle

42 Laufrolle

44 Sicherheitsschalter

46 Sicherheitsschalter

48 Kontaktzunge

5 0 Kontaktzunge

52 Ableitblech

54 Ableitblech

56 Ableitblech 58 . Ableitblech

60 Ableitblech

62 Führungsschiene

64 Führungsschiene

66 Führungsrolle

68 Führungsrolle

99 Werkstück

100 Werkzeugschleifmaschine 102 Maschinenständer

104 Werkstückträger

106 Tragarm

108 Schleifsäule

110 Schleifkopf

112 Arbeitsplatte

12 0 Kühlmittelbehälter

Waldstrassa 33

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TeU (0 7&Uacgr; 21) S3 00 7 Meraitairassa 8

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TsU (089^ 54 40 30 Fax^ (OSS) S* AO 30

Claims

WESTPHAL- PATENTANWÄLTE ■ EUROPEAN PATEMTATTORNEYS hma0 02 SCHUTZANSPRUCHE

1. Schutzkabine für eine numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine, insbesondere Werkzeugschleifmaschine, mit Seitenwänden, die die Werkzeugmaschine zumindest in den von Personen zugänglichen Bereichen vollständig umschließen, sowie mit zumindest einer Türe, durch die. der Arbeitsbereich der Werkzeugmaschine zugänglich ist und die mit einem auf die Steuerung einwirkenden Sicherheitsverriegelungssystem versehen ist,
dadurch gekennzeichnet,

daß sie als eigenständige, von der Werkzeugmaschine (100). unabhängige Baugruppe konzipiert ist,

daß sie mit Rollen (36, 38, 40, 42) versehen ist und eine seitliche Öffnung aufweist derart, daß sie über die Werkzeugmaschine (100) geschoben werden kann, und

daß Verbindungsmittel vorgesehen sind, um eine lösbare Verbindung von dem Sicherheitsverriegelungssystem zur Steuerung der Werkzeugmaschine herzustellen.

2. Schutzkabine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen in etwa ü-förmigen Grundriß derart, daß die Seitenwände (12, 14, 16) die Werkzeugmaschine (100) an drei Seiten vollständig umgeben.

3. Schutzkabine nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch' eine Abschlußwand (18), die im Bereich der Öffnung lösbar anbringbar ist.

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4. Schutzkabine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschlußwand (18) mittels Schrauben anbringbar ist.

5. Schutzkabine nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein die Schutzkabine (1) nach oben hin abschließendes Deckenelement (20).

6. Schutzkabine nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine in einer der Seitenwände (12) vorgesehene Einschuböffnung (22) für eine fahrbare Kühlmitteleinrichtung (120) .

7. Schutzkabine nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch innen an· den Seitenwänden (12, 14, 16) angebrachte Ableitbleche (52, 54, 56) für Kühlmittel.

8. Schutzkabine nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch innen an den Seitenwänden (12,' 14) angebrachte Führungselemente (62, 64, 66, 68) .

9. Schutzkabine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente Führungsrollen (66, 68) sind, die vorzugsweise an Führungsschienen (62, 64) angebracht sind.

10. Schutzkabine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel als Stecksystem ausgeführt sind.

11. Schutzkabine nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch insgesamt vier Rollen, von denen zwei als Lenkrollen (36, 38) und zwei als feststehende Laufrollen (40, 42) ausgebildet sind.