DE19538829A1 - Arbeitsfläche für Werkzeugmaschinen - Google Patents

Description

Diese Erfindung betrifft eine Arbeitsfläche für Werkzeug­ maschinen, insbesondere für Holzbearbeitungsmaschinen.

Bekanntlich sind bei den Werkzeugmaschinen die in Bearbei­ tung befindlichen Werkstücke an der Arbeitsfläche durch besondere Festhalteorgane verschiedener Art festgehalten. Einige Festhalteorgane umfassen Saugköpfe, die jedoch zum Festhalten von in Bearbeitung befindlichen Werkstücken un­ geeignet sind, die komplizierte Profile aufweisen. Außer­ dem verwirklichen die Saugköpfe eine geringe Festhaltekraft, weswegen es geschehen kann, daß sich die in Bearbeitung be­ findlichen Werkstücke durch die von den Werkzeugen über­ tragenen Beanspruchungen aus der vorbestimmten Arbeitspo­ sition bewegen. Andere Festhalteorgane sind von Spannele­ menten gebildet, die jedoch eine auf der Arbeitsfläche vorbestimmte Position aufweisen und die daher für die Ma­ schinen ungeeignet sind, die bestimmt sind, Werkstücke ver­ schiedener Abmessungen zu bearbeiten. Außerdem ist es zur Verwirklichung des Festhaltens notwendig, die obengenann­ ten Spannelemente durch besondere Geräte zu betätigen, wes­ wegen es offensichtlich ist, daß die Positionierung des in Bearbeitung befindlichen Werkstückes umständlich ist und zeitaufwendig erfolgt. Einige Festhalteorgane umfassen schließlich Gegenhalter, an denen sich das in Bearbeitung befindliche Werkstück abstützt sowie ein System, um einen Unterdruck zwischen Gegenhalter und dem in Bearbeitung befindlichen Werkstück zu schaffen. Die letztgenannten Festhalteorgane erweisen sich als ungeeignet, in Bearbei­ tung befindliche Werkstücke festzuhalten, die komplizierte oder mit kleinen Abstützflächen am Gegenhalter versehene Profile aufweisen.

Zweck dieser Erfindung ist es, eine Arbeitsfläche für Werk­ zeugmaschinen zu verwirklichen, die frei von den obenge­ nannten Mängeln ist, d. h. mit Festhalteorganen versehen ist, die geeignet sind, in Bearbeitung befindliche Werkstücke, die ein Profil aufweisen und/oder von gleichwelchen Ab­ messungen sind, festzuhalten.

Weitere Zwecke und Vorteile dieser Erfindung werden in der folgenden Beschreibung anschaulich dargestellt.

Aufgrund dieser Erfindung wird eine Arbeitsfläche für Werkzeugmaschinen der Art realisiert, die eine Vielzahl von Arbeitstischen, die entlang einer horizontalen Längs­ achse der genannten Arbeitsfläche verstellbar sind und pro genannten Arbeitstisch wenigstens ein entlang der horizontalen Längsachse des entsprechenden genannten Ar­ beitstisches verstellbares Organ umfassen, das das Festhal­ ten eines in Bearbeitung befindlichen Werkstückes an der genannten Arbeitsfläche realisiert und die dadurch gekenn­ zeichnet ist, daß das besagte Festhalteorgan eine erste Vorrichtung umfaßt, die zwei Spannelemente aufweist, die fähig sind, zwischen sich einen Teil des Umfangsrandes des in Bearbeitung befindlichen Werkstückes einzuspannen.

Zum besseren Verständnis dieser Erfindung wird nun eine bevorzugte Ausführungsform nur als nicht einschränkendes Beispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, bei denen

• - die Abb. 1 eine schematische Umrißteilansicht einer Werkzeugmaschine,
• - die Abb. 2 eine Teilansicht von oben einer Ar­ beitsfläche der Maschine der Abb. 1 und
• - die Abb. 3 eine Explosionsdarstellung in vergrößer­ tem Maßstab eines Organs der Arbeitsfläche der Abb. 2 ist.

Nach den Darstellungen in der Abb. 1 ist mit 1 in seiner Gesamtheit eine Werkzeugmaschine, insbesondere eine Holzbearbeitungsmaschine angegeben. Die Maschine 1 umfaßt einen Tragrahmen 2, der von 2 einander gegenüberliegenden Ständern 3 und zwei parallelen Traversen 4, die mit den Ständern 3 mechanisch fest zusammen sind, festgelegt ist. Die Traversen 4 liegen auf entsprechenden im wesentlichen senkrechten Flächen. Die Maschine 1 umfaßt außerdem auf einer über der von den Traversen 4 festgelegten Ebene eine dritte waagrechte Traverse 5, die von oberen Teilen der Ständer 3 getragen wird. Die Maschine 1 umfaßt schließ­ lich eine Arbeitsstation 6, die von der Traverse 5 getra­ gen und insbesondere entlang der Längsachse der Traverse 5 verstellbar ist. Die Arbeitsstation 6 weist eine Vielzahl von nicht veranschaulichten Bearbeitungswerkzeugen auf. Die Arbeitsstation 6 und der Tragrahmen 2 sind schematisch deswegen dargestellt, weil sie von bekannter Art sind und ins besonders vom selben Anmelder hergestellt sind.

Unter Bezugnahme auf die Abb. 1 und 2 tragen die Traversen 4 eine Arbeitsfläche 7, die eine zu den Traver­ sen 4 parallele, waagrechte Längsachse 8 aufweist. Die Arbeitsfläche 7 umfaßt eine Vielzahl von Arbeitstischen 11, die jeweils eine rechtwinklig zur Achse 8 liegende eigene waagrechte Längsachse 12 aufweisen. Die Arbeitstische 11 sind auf dem oberen Profil von beiden Traversen 4 abge­ stützt und entlang der Achse 8 verstellbar; hierzu ist je­ de Traverse 4 auf ihrem oberen Profil mit einer Führung 10 versehen.

Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen umfaßt jeder Arbeitstisch 11 zwei untereinander parallele und zur Achse 12 parallele Träger 13. Die Träger 13 liegen auf entsprechenden, im wesentlichen senkrechten Flächen und sind untereinander verbunden. Jeder Arbeitstisch 11 ist mit einer Vielzahl von entlang der Achse 12 verstell­ baren Festhalteorganen 14 versehen; hierzu ist jeder Trä­ ger 13 entlang einer Innenseite mit einer entsprechenden Führung 15 versehen. Jedes Festhalteorgan 14 umfaßt eine Vorrichtung 16, die fähig ist, das in Bearbeitung befind­ liche Werkstück auf der Arbeitsfläche 7 durch einen Unter­ druck festzuhalten, der sich zwischen einer Seite 17 des Organs 14 und einer Seite des in Bearbeitung befindlichen Werkstückes und einer Vorrichtung 18 ergibt, die fähig ist, zwischen zwei Spannelementen 20 und 21 einen Teil des Innen- oder Außenumfangsrandes des in Bearbeitung befindli­ chen Werkstückes einzuspannen. Die Vorrichtungen 16 und 18 können gleichzeitig funktionieren oder getrennt betätigt werden; dies in Abhängigkeit des Profils, das das in Bear­ beitung befindliche Werkstück aufweist und/oder der Bear­ beitungsart, die am Werkstück realisiert werden soll. Wie nachstehend beschrieben kann die Vorrichtung 18, genauer können die Einspannelemente 20 und 21 aus dem Organ 14 herausgezogen werden, dies dann wenn man nur die Vorrich­ tung 16 einsetzen will.

Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen umfaßt das Festhalteorgan 14 einen zwischen den Trägern 13 und ent­ lang der Achse 12 verstellbaren Körper 22. Die Vorrichtung 16 umfaßt eine waagrechte Platte 23 (die von Fachleuten als Gegenhalter bezeichnet wird), die fest zusammen mit dem Körper 22 ist. Die obengenannte Seite 17 ist nichts ande­ res als die waagrechte obere Seite der Platte 23 und ist höher gelegen als die Oberkante der Träger 13. Auf der Sei­ te 17 ist ein Netz von Schlitzen 24 verwirklicht, die eine Vielzahl von möglichen durch eine Dichtung verschlossenen Gängen festlegen. Im Grunde genommen ist es auf der Seite 17 in Abhängigkeit der Größe der Abstützseite des in Bear­ beitung befindlichen Werkstückes möglich, durch die Dich­ tung 25 eine Fläche abzugrenzen und darin einen Unterdruck zu schaffen.

In den beigefügten Zeichnungen sind schematisch Blöcke an­ gegeben, die Mittel darstellen, welche Bewegungen von Tei­ len der Maschine 1 realisieren. Es ist festzuhalten, daß einige dieser Bewegungen bei weniger komplizierten Maschi­ nen als der Maschine 1 manuell vorgenommen werden können, wenn vorher bekannte Verriegelungseinrichtungen, die nor­ malerweise pneumatischen Typs sind, ausgeschaltet werden. Die Maschine 1 ist mit Mitteln 26 versehen, die die Bewe­ gung der Arbeitstische 11 entlang der Achse 8 so realisie­ ren, daß es möglich ist, jeden Tisch 11 in jedwedem Punkt der Arbeitsfläche 7 zu positionieren. Diesbezüglich ist hervorzuheben, daß jeder Arbeitstisch 11 mit Mitteln, nicht dargestellt, weil von bekannter Art, versehen ist, die, wenn einmal der Tisch 11 positioniert ist und sie einge­ schaltet sind, eine mechanische Verbindung zwischen dem Arbeitstisch 11 und den Traversen 4 realisieren. Die Ma­ schine 1 ist außerdem mit Mitteln 27 versehen, die bei jedem Arbeitstisch 11 die Bewegung der Festhalteorgane 14 entlang der Achse 18 so realisieren, daß es möglich ist, jedes Organ 14 in jedwedem Punkt des Arbeitstisches 11 zu positionieren. Auch der Körper 22 ist mit nicht dar­ gestellten Mitteln versehen, die, wenn einmal das entsprechende Or­ gan 14 positioniert ist und sie eingeschaltet sind, eine mechanische Verbindung zwischen dem Körper 22 und den Trä­ gern 13 realisieren. Für jedes Festhalteorgan 14 von sämt­ lichen Arbeitstischen 11 ist die entsprechende Vorrichtung 16 mit Mitteln 27 versehen, die fähig sind, einen Unter­ druck zwischen der Seite 17 und der an dieser Seite 17 ab­ gestützten Seite des in Bearbeitung befindlichen Werk­ stückes zu schaffen. Ein elektronisches Schaltgerät 31 ist fähig, die Maschine 1 zu führen und insbesondere die Ar­ beitsstation, die ebenbeschriebenen Bewegungen und die Mit­ tel 28 zu steuern.

Abgesehen von der Vorrichtung 18 sind alle oben beschrie­ benen Bestandteile der Maschine 1 bekannt und werden vom Anmelder hergestellt. Das Hauptmerkmal dieser Erfindung besteht darin, ein universelles Festhalteorgan, d. h. ein vielseitiges Organ realisiert zu haben, das das Festhal­ ten des in Bearbeitung befindlichen Werkstückes mit einer oder zwei Festhaltetechniken verwirklicht und dies unab­ hängig von den Abmessungen und dem Profil, das das in Be­ arbeitung befindliche Werkstück aufweist.

Unter Bezugnahme auf die Abb. 2 und 3 umfaßt die Vorrichtung 18 die genannten zwei Spannelemente 20 und 21 und Bewegungsmittel 32 des Spannelementes 21. Das Spann­ element 20 besteht aus einer waagrechten Scheibe 33, die auf der Seite 17 der Platte 23 positioniert ist und aus einer Schicht 34 aus Werkstoff mit hoher Reibung (vorzugs­ weise Polyester), die den Belag auf der Oberseite der Schei­ be 32 bildet. Das Spannelement 21 ist von einer halbrunden Platte gebildet, die parallel und oberhalb der Scheibe 33 angeordnet ist, wobei die Unterseite des Spannelementes 21 der Oberseite der Scheibe 33 gegenüber ist. Auch die Unter­ seite des Spannelementes 21 kann mit einer der Schicht 34 ähnlichen Schicht überzogen sein. Ein vertikaler Bolzen 35 erstreckt sich nach oben vom Körper 22 aus und geht durch die Platte 23 und die Scheibe 33 hindurch. Der Bolzen 35 trägt an seinem oberen Ende das Spannelement 21, das sich frei um die Längsachse 36 des Bolzens 35 drehen kann. Der Bolzen 35 ist entlang seiner Längsachse 36 beweglich und nimmt bei seiner Bewegung das Spannelement 21 mit, um zwei Stellungen festzulegen, eine Einspannstellung des in Bear­ beitung befindlichen Werkstückes zwischen den Spannelemen­ ten 20 und 21 und eine zweite, bei der das Spannelement nach oben gefahren ist, um das in Bearbeitung befindliche Werk­ stück aus der Vorrichtung 18 herausziehen zu können. Die Mittel 32 realisieren die Bewegung des Bolzen 35 und somit des Spannelementes 21. Diese Mittel 32 können aus einem von Hand oder automatisch durch das Schaltgerät 31 aktivier­ baren pneumatischen Stelltrieb bestehen. Es ist schließ­ lich der Umstand hervorzuheben, daß jeder Arbeitstisch 11 mit Festhalteorganen 14 versehen werden kann, die nur mit der Vorrichtung 16 oder mit den beiden Vorrichtungen 16 und 18 versehen sind.

Im Gebrauch werden je nach Umfangsprofil des in Bearbeitung befindlichen Werkstückes die verschiedenen Arbeitstische 11 positioniert und entlang diesen werden die verschiedenen Festhalteorgane 14 positioniert. In Abhängigkeit des Pro­ fils, das das in Bearbeitung befindliche Werkstück aufweist, können zum Festhalten des letztgenannten nur mit der Vor­ richtung 16 versehene Organe 14 oder mit den beiden Vor­ richtungen 16 und 18 versehene Organe 14 verwendet werden.

Aus den obigen Ausführungen werden die Vorteile offensicht­ lich, die bei der Realisierung dieser Erfindung erzielt werden.

Insbesonders wird eine Arbeitsfläche realisiert, die mit universellen Festhalteorganen, also von Organen von hoher Vielseitigkeit und wirksamer Festspannung, insofern verse­ hen sind, als sie das Festhalten des in Bearbeitung befind­ lichen Werkstückes mit einer oder zwei Festhaltetechniken realisieren und dies unabhängig von den Abmessungen und dem Profil, das das in Bearbeitung befindliche Werkstück auf­ weist. Es ist offensichtlich, daß die Positionierungs- und Fixierungsarbeiten des in Bearbeitung befindlichen Werk­ stückes äußerst leicht, zeitsparend und in jedwedem Bereich der Arbeitsfläche ausgeführt werden. Es ist außerdem zu betonen, daß sich das Spannelement 21 um die Achse des Bol­ zens 35 drehen kann, und es daher möglich ist, das Fest­ spannen an jeder Stelle um den Bolzen 35 herum zu verwirk­ lichen. Schließlich ist hervorzuheben, daß die Verwendung der Polyesterschicht die Haftung des in Bearbeitung befind­ lichen Werkstückes verbessert und dasselbe vor eventuellen Kratzern bewahrt, die durch Bearbeitungsabfälle verursacht werden, die sich auf den Spannelementen ablagern.

Es ist schließlich klar, daß an der hier beschriebenen und veranschaulichten Arbeitsfläche Änderungen und Vari­ anten angebracht werden können, ohne deswegen aus dem ge­ schützten Bereich dieser Erfindung herauszugehen.

Insbesonders könnte die Arbeitsfläche 7 nach einer ersten Variante nicht mit dem Spannelement 20 versehen sein, so daß die Platte 23 die Stelle dieses Spannelementes einneh­ men kann. Nach einer weiteren Variante könnte die Obersei­ te der Scheibe 33 eine Reihe von Schlitzen aufweisen, die ähnlich den auf der Seite 17 der Platte 23 festgelegten sind, und die Vorrichtung 18 könnte mit Mitteln versehen sein, die fähig sind, Unterdruck zwischen der Oberseite der Scheibe 33 und der auf dieser Scheibe 33 abgestützten Unterseite des in Bearbeitung befindlichen Werkstückes zu schaffen. Aufgrund der eben beschriebenen zwei Bauvarianten könnte das Festhalten des in Bearbeitung befindlichen Werk­ stückes kombiniert werden, d. h. sowohl durch einen Unter­ druck als auch durch Festspannen erfolgen. Es ist offen­ sichtlich, daß bei einer anderen Baulösung als der be­ schriebenen das Spannelement 21 fest sein könnte, und das Spannelement 20 zwischen einer Festspannstellung und einer Ausspannstellung verschiebbar sein könnte. Außerdem könn­ te die Vorrichtung 18, obwohl sie Teil des Festhalteorgans 14 ist und damit fähig ist, mit diesem zu verfahren, ne­ ben der Platte 23 sowohl innerhalb des zwischen den Trä­ gern 13 festgelegten Platzes als auch außerhalb desselben eingebaut werden. Wenn man schließlich das Profil des in Bearbeitung befindlichen Werkstückes kennt, ist es möglich, Spannelemente mit profilierten Seiten zu realisieren, die komplementär zu der von dem in Bearbeitung befindlichen Werkstück aufgewiesenen Profilform sind, und so ein wirk­ sameres Festfassen des letztgenannten zu realisieren.

Claims (13)

1. Arbeitsfläche für Werkzeugmaschinen (1) der Art, die eine Vielzahl von Arbeitstischen (11), die entlang einer horizontalen Längsachse (8) der genannten Ar­ beitsfläche verstellbar sind und pro genannten Ar­ beitstisch (11) wenigstens ein entlang der horizon­ talen Längsachse (12) des entsprechenden genannten Arbeitstisches (11) verstellbares Organ (14) umfassen, das das Festhalten eines in Bearbeitung befindlichen Werkstückes an der genannten Arbeitsfläche realisiert und die dadurch gekennzeichnet ist, daß das besagte Festhalteorgan (14) eine erste Vorrichtung (18) um­ faßt, die zwei Spannelemente (20 oder 23 und 21) auf­ weist, die fähig sind, zwischen sich einen Teil des Umfangsrandes des in Bearbeitung befindlichen Werk­ stückes einzuspannen.

2. Arbeitsfläche nach Anspruch 1 die dadurch gekenn­ zeichnet ist, daß wenigstens eins der genannten Spann­ elemente (20 oder 23 und 21) in bezug auf das andere beweglich ist.

3. Arbeitsfläche nach Anspruch 2, die dadurch gekenn­ zeichnet ist, daß wenigstens eins der genannten Spann­ elemente (20 oder 23 und 21) in bezug auf die senk­ rechte Achse (36) drehbar ist.

4. Arbeitsfläche nach Anspruch 2 und/oder 3, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die genannte erste Vorrichtung (18) eines axial beweglichen senkrechten Bolzens (35), der eins der genannten Spannelemente (20 oder 23 und 21) trägt und Bewegungsmittel (32) des genannten Bol­ zens (35) und des von diesem getragenen Spannelementes (20 oder 23 und 21) umfaßt.

5. Arbeitsfläche nach irgendeinem der vorstehenden An­ sprüche, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der mit dem in Bearbeitung befindlichen Werkstück in Berührung befindlichen Seite von wenigstens einem der genannten Spannelemente (20 oder 23 und 21) mit einer Belagschicht (34) am Werkstoff (vorzugsweise Polyester) mit hoher Reibung versehen ist.

6. Arbeitsfläche nach irgendeinem der Ansprüche 1-5, die dadurch gekennzeichnet ist, daß an der mit dem in Bearbeitung befindlichen Werkstück in Berührung befind­ lichen Seite von wenigstens einem der Spannelemente (20 oder 23 und 21) eine Reihe von Schlitzen realisiert ist, die eine Vielzahl von möglichen durch eine Dichtung ver­ schlossenen Gängen festlegen, die damit eine vorbestimm­ te Fläche abgrenzt, wobei die genannte erste Vorrich­ tung (18) Mittel umfaßt, die fähig sind, in dieser Flä­ che einen Unterdruck zu schaffen, der das in Bearbeitung befindliche Werkstück hält.

7. Arbeitsfläche nach irgendeinem der Ansprüche 1-5, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die mit dem in Bearbei­ tung befindlichen Werkstück in Berührung befindlichen Seite von wenigstens einem der genannten Spannelemente (20 oder 23 und 21) in komplementärer Weise zu der von dem in Bearbeitung befindlichen Werkstück aufgewiesenen Profilform profiliert ist.

8. Arbeitsfläche nach irgendeinem der vorstehenden Ansprü­ che, die dadurch gekennzeichnet ist, daß das genannte Festhalteorgan (14) eine zweite Vorrichtung (16) aufweist, die eine Platte (23), bei der an einer Seite (17) von derselben eine Reihe von Schlitzen (24) realisiert ist, die eine Vielzahl von möglichen durch eine Dichtung (25) verschlossenen Gängen festlegen, die somit eine vorbestimmte Fläche abgrenzt sowie Mittel (28) um­ fassen, die fähig sind, in dieser Fläche einen Unter­ druck zu schaffen, der das in Bearbeitung befindliche Werkstück dann hält, wenn es an der besagten Platte (23) abgestützt ist, wobei die genannten Vorrichtungen (18 und 16) beide von einem Körper (22) getragen werden, der entlang der Längsachse (12) des entspre­ chenden genannten Arbeitstisches (11) verstellbar ist.

9. Arbeitsfläche nach Anspruch 8, die dadurch gekenn­ zeichnet ist, daß der genannte Arbeitstisch (11) zwei untereinander parallele Träger (13) umfaßt, wobei der ge­ nannte Körper (22) im Inneren des Platzes eingebaut ist, der zwischen den genannten Trägern (13) und der genannten Seite (17) der genannten Platte (23) festge­ legt ist, nach dem sie oberhalb der Oberkante der ge­ nannten Träger (13) ist.

10. Arbeitsfläche nach Anspruch 9, die dadurch gekennzeich­ net ist, daß sich der genannte Bolzen (35) nach oben vom Körper (22) aus erstreckt und durch die Platte (23) hindurch geht, wobei sich ein erstes Spannelement (20) der genannten Spannelemente an der Platte (23) abstützt und der genannte Bolzen (35) durch dieses hindurch­ führt und das zweite Spannelement (21) der genannten vom oberen Ende des genannten Bolzens (35) getragen wird.

11. Arbeitsfläche nach Anspruch 9, die dadurch gekenn­ zeichnet ist, daß sich der genannte Bolzen (35) nach oben vom Körper (22) aus erstreckt und durch die ge­ nannte Platte (23) hindurchführt, wobei ein erstes der genannten Spannelemente aus der genannten Platte (23) besteht und das zweite (21) der genannten Spannelemen­ te vom oberen Ende des genannten Bolzens (35) getragen wird.

12. Arbeitsfläche nach Anspruch 9, die dadurch gekenn­ zeichnet ist, daß die genannten Spannelemente (20 und 21) oberhalb der Oberkante der genannten Träger (13), innerhalb des zwischen den genannten Trägern (13) bestimmten Platzes und neben der genannten Platte (23) sind.

13. Arbeitsfläche nach Anspruch 9, die dadurch gekenn­ zeichnet ist, daß die genannten Spannelemente (20 und 21) oberhalb der Oberkante der genannten Trä­ ger (21) und innerhalb des zwischen den genannten Trägern (13) bestimmten Platzes sind.