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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von mindestens einer Reihe
von Bohrungen.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur I#erstellung von mindestens einer Reihe von Bohrungen an einem plattenförmigen
Werkstück aus Holz oder ähnlichen Werkstoffen zur Aufnahme von Dübeln oder dgl.
mit einem gegenüber dem Werkstück parallel zur Bohrngsreihe verschiebbaren, kraftbetriebenen
Werkzeug.
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Reihenbohrungen werden vorzugsweise in den Seitenwänden von Möbeln
angebracht sowie beim Innenausbau und bei Ladeneinrichtungen verwendet und dienen
zur Aufnahme von Dübeln, Einsätzen oder Beschlägen. Dabei werden zumeist zwei oder
drei Reihen von Bohrungen benötigt, wobei jeweils zwei oder drei Bohrungen jeder
Reihe im gleichen Abstand von der Stirnseite des Werkstücks liegen. Bei bekannten
Reihen#ohrmaschinken wird dazu das Werkstück auf der stationären Maschine aufgespannt
und die nebeneinanderliegenden Bohrungen so erzeugt, daß entweder das Werkzeug parallel
zur Stirnseite des Werkstücks verfaliren wird oder daß mehrere Werkzeuge gleichzeitig
die nebeneinanderliegenden Bohrungen herstellen.
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Zur Herstellung der folgenden Bohrungen muß dann das Werkstück gegenüber
dem Werkzeug in die nächste Bearbeitungsstellung verschoben und erneut festgespannt
werden.
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Es handelt sich dabei ausschließlich um stationäre Maschinen, die
entsprechend schwer und teuer sind und einen großen Platzbedarf erfordern. Sie sind
daher nur für größere Betriebe geeignet, so daß kleinere Betriebe oder Ilandwerker
gezwungen sind, die Bohrungen nach dem Anreißen von lland mit Ilandbohrmaschinen
herzustellen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine
Vorrichtung zu schaffen, die es auch Mittel- und Kleinbetrieben erlaubt, Reihenbohrungen
rationell und arbeitssparend mit einem einfachen und billigen Gerät herzustellen.
Diese Vorrichtung muß außerdem tragbar sein und wenig Platz beanspruchen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Werkzeug
schrittweise gegenüber dem Werkstück verschiebbar ist und daß die Betätigung und
die schrittweise Weiterbewegung des Werkzeugs durch einen selbsttätig ablaufbaren
Arbeitszyklus erfolgt.
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Bei einem solchen Verfahren ist keine schwert und teuere stationäre
Hei henbohrinaschine notwendig, sondern das Werkstück läßt sich auf eine bereits
vorhandene Platte aufspannen, an der die erfindungsgemäße Vorrichtung ebenfalls
befestigt wird.
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Ebenso ist es möglich, diese Vorrichtung unmittelbar am Werkstück
festzuspannen.
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Der selbsttätig ablaufbare Arbeitszyklus braucht vom Bedienungsmann
nur einmal ausgelöst werden, um ohne weiteres Zutun des Bedienungsmannes alle gewtinschten
Bohrungen herzustellen. Dieser selbsttätig ablaufbare Arbeitszyklus kann beliebig
oft wiederholt werden, so daß also auch beliebige Werkstücklängen bearbeitet werden
können. Im Gegensatz dazu sind die Abmessungen der Werkstücke bei stationären Reihenbohrmaschinen
an die Durchlaßbreiten dieser Maschinen gebunden.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich leicht, also tragbar, und
preisgünstig herstellen, und ist daher auch für Klein- und Mittelbetriebe erschwinglich.
Der Platzbedarf ist gering, und gegenüber den in Kleinbetrieben üblichen Verfahren
zur Herstellung von Reihenbohrungen tritt eine erhebliche Einsparung an Arbeitskräften
ein.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Vorrichtung
mit einem Werkzeugschlit ten versehen, der parallel zur Bohrungsreihe längs eines
Führungsrahmens verschiebbar ist. Quer zur Bohrungsreihe sind am Werkzeugschlitten
die Werkzeuge verschieb- und feststellbar gelagert, so daß diese auf den gewünschten
Abstand eingestellt werden können-.
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Der Führungsrahmen weist erfindungsgemäß eine Folge von Steuermitteln
auf, deren gleiche Abstände den Abständen der aufeinanderfolgenden Bohrungen der
Bohrungsreihe entsprechen. Diese Folge von Steuermitteln steuert dann die schrittweise
Weiterbewegung des Werkzeugschlittens, wobei erfindungsgemäß Verriegelungseinrichtungen
am Werkzeugschlitten vorgesehen sein können, die mit dem Führungsrahmen verriegelbar
sind.
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Auf dem Führungsrahmen ist erfindungsgemäß ein verschieb- und feststellbarer
Anschlag vorgesehen, der mit einem am Werkzeugschlitten angeordneten Stopschalter
zusammenwirkt, nach dessen Betätigung die Vorrichtung außer Betrieb gesetzt wird.
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Weiter kann erfindungsgeniäß ein Einzeltakt-Schalter vorgesehen sein,
nach dessen Betätigung lediglich ein einzelner Arbeitszyklus, bestehend aus Verriegeln,
Arbeitshub und Rückhub des Werkzeugs und Entriegeln abläuft. Damit ist es möglich,
auch einzelne Bohrungen an beliebigen Stellen des Werkstücks anzubringen.
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Als weiteres vorteilhaftes Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein,
den Werkzeugschlitten so auf einer Führungsstange des Fiilirungsrahmens verschiebbar
zu lagern, daß sowohl Werkzeugschlitten und Führungsstange zusammen am Führungsrahmen
als auch der Werkzeugschlitten um die Führungsstange verschwenkt werden können.
Dies hat den Vorteil, daß die Werkstücke bequem auf den Auflagetisch gelegt werden
können.
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Im Folgenden ist ein Ausfiilirungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme
auf die Zeichnungen näher bebeschrieben.
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Es zeigen: Fig. 1 Vorrichtung gemäß Erfindung in perspektivi---seher
Darstellung.
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Fig. 2 Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Fig. 3 Vorderansicht eines Teils der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
teilweise geschnitten.
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Wie Fig. 1 zeigt, ist auf einem Arbeitstisch 1 das strichpunktiert
gezeichnete Werkstück 2 festgespannt.
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Bei diesem Werkstück 2 sollen zwei Bohrungsreihen 3 von gleichen Bohrungen
4 hergestellt werden.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einem Führungsrahmen
5, der auf dem Arbeitstisch 1 festgeschraubt ist. Er ist an seinen beiden Enden
mit Lagerböcken 6 versehen, in denen je eine Stirnplatte 7 um eine zur Bohrungsreihe
3 parallelen Achse 8 schwenkbar gelagert ist. An beiden Stirnplatten 7 ist eine
zylindrische Führungsstange 9 befestigt, die sich somit über die ganze Länge des
Führungsrahmens 5 erstreckt.
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Der Führungsrahmen weist über seine ganze Länge eine Folge von Indexbohrungen
10 auf, deren Abstände
den Abständen der im Werkstueck 2 zu erzeugenden
Bohrungen 4 entsprechen. Eine Längskante 11 des Führungsrahmens 5 dient als Anschlag
für das Werkstück 2.
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An der Führungsstange 9 ist ein Werkzeugschlitten 12 verschiebbar
und um die Achse der Führungsstange 9 schwenkbar gelagert. Er besteht aus einer
Grundplatte 13 und zwel senkrecht dazu befestigten Führungsrohren 14, an denen die
Werkzeuge 15 verschieb- und feststellbar gelagert sind. Die beiden Führungsrohre
14 sind an ihrem der Grundplatte 13 abgewandten Ende durch eine Stützplatte 16 miteinander
verbunden, die sich über eine Rolle 17 auf den Arbeitstisch 1 abstützt.
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Rolle 17 wird dabei von einer mit dem Arbeitstisch 1 verbundenen Abdeckschiene
49 umfaßt, die ein Verschwenken von Werkzeugschlitten 12 während des Bohrens verhindert.
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Bei den Werkzeugen 15 handelt es sich um druckluftbetriebene~Bohrvorschubeinheiten
bekannter Bauart mit den Bohrern 18 an ihrem dem Arbeitstisch 1 zugewandten Ende.
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Wie die Fig. 2 und 3 zweigen, ist an der Grundplatte 13 über der Reihe
der Indexbohrungen 10 eine erste Verriegelungseinrichtung 19 parallel zur Führungsstange
9 terschiebbar gelagert. Diese erste Verriegelungseinrichtung 19 weist dazu einen
Lagerkörper 20 auf, von dem ein damit verbundener Fortsatz 21 in eine Längsnut 22
von Grundplatte 13 eingreift. Eine Mutter 23 hält den Lagerkörper 20 an der Grundplatte
fest.
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An Lagerkörper 20 ist eine Klinke 24 um eine Achse 25
schwenkbar
gelagert, sie wird durch eine Schenkelfeder 26 in Richtung Indexbohrungen lo gedrückt.
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Klinke 24 weist an ihrem den Indexbohrungen 10 zugewandten Ende einen
Zapfen 27 auf, der mit einer geneigten Fläche 28 versehen ist.
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Auf der Grundplatte 13 ist ein Druckluftzylinder 29 befestigt, dessen
Kolbenstange 30 mit dem Lagerkörper 20 der ersten Verriegelungseinrichtung 19 verbunden
ist.
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Weiter ist auf der Grundplatte ein Druckluftzylinder 31 einer zweiten
Verriegelungseinrichtung 32 befestigt.
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Kolben 33 ist an seinem den Indexbohrungen 1o zugewandten Ende mit
einem Zapfen 34 versehen, am entgegengesetzten Ende trägt er eine aus dem Druckluftzylinder
31 heraustretende Stange 35, an der ein Tastfinger 36 befestigt ist.
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Zur Auslösung des Arbeitszyklus dient ein von Hand betätigbares Auslösenventil
37, mit dem ein den Druckluftzylinder 29 steuerbares Steuerventil 38 betätigbar
ist.
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Durch einen am Lagerkörper 2o der ersten Verriegelungs einrichtung
19 befestigten Tastfinger 39 ist ein Tastventil 40 betätigbar, während der Tastfinger
36 der zweiten Verriegelungseinrichtung 32 auf die beiden Tastventile 41 und 42
einwirkt. Ein weiteres Tastventil 43 ist zusammen mit einem Anschlag 44 am Werkzeug
15 angeordnet und ist durch dessen Arbeitshub betätigbar.
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Zur Beendigung der Arbeitszyklen dient ein Stopventil 45, das durch
einen Anschlagnocken 46 betätigbar ist, der auf der Fiihrunesstange 9 verschieb-
und feststellbar gelagert ist.
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Mit einem von Hand betätigbaren Einzeltaktventil 47 ist es möglich,
einzelne Arbeitszyklen zur Herstellung von Bohrungen an beliebigen Stellen einzuleiten.
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Zur Beschreibung der Wirkungsweise der Vorrichtung sei davon ausgegangen,
daß sich der Werkzeugschlitten 12 in der in Fig. 1 und 2 dargestellten Ruhestellung
befindet. Zapfen 27 von Klinke 24 der ersten VerrXgelungseinrichtung 19 greift unter
Wirkung der Schenkelfeder 26 in eine Indexbohrung 10 des Führungsrahmens 5 ein und
verriegelt die erste Verriegelungseinrichtung 19 mit dem Führungsrahmen 5. Kolbenstange
30 von Druckluftzylinder 29 befindet sich in eingefahrener Stellung, Zapfen 324
der zweiten Verriegelungseinrichtung 32 steht über dem Fiiiirungsrahmen 5 in einer
ausgehobenen Stellung.
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Bohrer 18 von Werkzeug 15 befindet sich ebenfalls in einer Ruhestellung
über dem Werkstück 2.
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Nach Betätigung von Auslöseventil 37 wird durch einen Druckluftimpuls
auf Steuerventil 38 dieses so geschaltet, daß Druckluftzylinder 29 auf der der Kolbenstange
30 abgewandten Seite mit Druckluft beaufschlagt wird. Da sich Kolbenstange 30 auf
der mit dem Führungsrahmen 5 verriegelten ersten Verriegelungseinrichtung 19 abstützt,
bewegt sich Druckluftzylinder 29 und damit auch Werkzeugschlitten 12 in Richtung
von Pfeil 48.
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Diese Weiterbewegung des Werkzeugschlittens 12 dauert solange, bis
Tastfinger 39 das Tastventil 40 betätigt.
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Damit wird Druckluftzylinder 31 der zweiten Verriegelungseinrichtung
32 so mit Druckluft beaufaufschlagt, daß Zapfen 34 in eine Indexbohrung to eingreift
und somit den Werkzeugschlitten 12 mit dem Führungsrahmen 5 verriegelt. Zusammen
mit Zapfen 34 wird gleichzeitig Tastfinger 36 in Richtung Tastventil 41 bewegt,
welches nach Betätigung durch Tastfinger 35 den Arbeitshub von Werkzeug 15 auslöst,
wobei sich der Bohrer 18 in das Werkstück 2 einsenkt.
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Bei diesem Arbeitshub von Werkzeug 15 wird Tastventil 43 in Richtung
Anschlag 44 bewegt, bis es von diesem betätigt wird. Tastventil 43 leitet daraufhin
die Rückhubbewegung von Werkzeug 15 ein und gibt gleichzeitig einen Druckluftimpuls
an Steuerventil 38 und über ein nicht dargestelltes Drosselventil an Druckluftzylinder
31 der zweiten Verriegelungseinrichtung 32.
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Das umgesteuerte Steuerventil 38 beaufschlagt jetzt den Dru#ckluftzylinder
29 auf der der Kolbenstange 30 zugewandten Seite und entlüftet gleichzeitg die der
Kolbenstange 30 abgewandte Seite. Da Werkzeugschlitten 12 durch die zweite Verriegelungseinrichtung
32 noch mit dem Führungsrahmen 5 verriegelt ist, übt Kolbenstange 30 eine Zugkraft
auf die erste Verriegelungseinrichtung 19 aus. Klinke 24 wird dabei infolge der
geneigten Fläche 28 aus der Indexbohrung 10 gegen Wirkung der Schenkelfeder 26 herausgehoben
und die erste Verriegelungseinrichtung 19 wird durch Kolbenstange
30
so lange gegenüber dem Werkzeugschlitten 12 verschoben, bis der Zapfen 27 von Klinke
24 in die nächste Indexbohrung 10 einrastet.
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Mit einer gewissen Verzögerung infolge des Drosselventils wird dann
Druckluftzylinder 31 so mit Druckluft beaubehlagt, daß Zapfen 34 aus der Indexbohrung
1o ausgehoben wird. Am Ende dieser Aushebebewegung betätigt Tastfinger 36 der zweiten
Verriegelungseinrichtung 32 das Tastventil 42, das mit Steuerventil 38 so verbunden
ist, daß bei seiner Betätigung ein neuer Arbeitszyklus ausgelöst wird.
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Werkzeugschlitten 12 bewegt sich also nach jedem Arbeitszyklus um
eine Indexbohrung weiter und zwar so langes bisdas Stopventil 45 auf den Anschlagnocken
46 auf läuft und von diesem betätigt wird. Mit Betätigung von Stopventil 45 wird
die ganze Vorrichtung ausser Betrieb gesetzt.
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Durch Betätigung eines Einzeltaktventils 47 wird bewirkt, daß die
zweite Verriegelungseinrichtung 32 wie oben beschrieben den Werkzeugschlitten 12
mit dem Führungsrahmen 5 verriegelt und dabei den Arbeitshub dee Werkzeugs 15 auslöst.
Tastventil 43 bewirkt anschließend den Rückhub des Werkzeugs 15 sowie das Ausheben
von Zapfen 34 der zweiten Verriegelungseinrichtung 32, so daß Werkzeugschlitten
12 wieder frei verschibbar ist. Auf diese Weise lassen sich einzelne Bohrungen an
beliebigen Stellen von Werkstück 2 herstellen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist anhand einer druckluftbetriebenen
Vorrichtung beschrieben. Es ist Jedoch möglich, die Werkzeuge durch Elektromotore
anzutreiben und die Hübe durch Magnete zu bewirken. Damit kann die Vorrichtung durch
elektrische Schaltimpulse gesteuert werden.
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Neben der Herstellung von Bohrungen lassen sich mit der erfindungsgemäßen
Vorrichtung auch andere1 ion einer Reihe aufeinanderfolgende1 gleiche Arbeitsgänge
durchführen wie z. B. das Eindrehen von Schrauben oder die Herstellung von Nuten.