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Bearbeitungsvorrichtung für Holzplatten oder -bretter Die Erfindung
liegt auf dem Gebiet der Holzbearbeitungsmaschinen und betrifft insbesondere eine
Vorrichtung für die Bearbeitung von brett- oder plattenförmigen Werkstücken aus
Holz oder holzähnlichem Material.
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In der Holz- bzw. Möbelindustrie werden bei der Serienherstellung
von Schrankmöbeln, Betten, aber auch Türen und Türzarge, die platten- und brettförmigen
Werkstücke an verschiedenen Stellen und Seiten bearbeitet; Platten müssen mit Dübellöchern
versehen werden und mit Bohrungen zur Aufnahme der Beschläge zum Zusammensetzen
zu Schränken, Türblätter sind von den Kanten her mit Einfräsungen zu versehen zur
AuSnahme von Türschlössern sowie mit Bohrungen zur Aufnahme der Scharnierbänder,
Zargenbretter sind ebenfalls mit Dübelbohrungen und mit Bohrungen zur Aufnahme der
Scharnierbänder sowie mit Einfräsungen für die Schließbleche zu versehen, weiterhin
sind Bretter und Platten an ihren Endkanten mit Gehruugsschnitten oder auch mit
Ablängschnitten zu versehen
oder aber auch über ihre ganze Länge
mit eingefrästen Nuten zu versehen zum Einsetzen von Beschlagleisten o.dgl.. Bei
der Fertigung größerer Serien wurden diese Arbeitsgänge an den Werkstücken bisher
im Durchlaufverfahren ausgeführt, oder auch bei Förderung der Werkstücke auf einer
Fördervorrichtung von einer Bearbeitungsmaschine zur nächsten, auf der die Bearbeitung
dann im Stillstand vorgenommen wurde. Die Bearbeitungswerkzeuge waren bei Durchlaufverfahren,
also beim Fördern der Werkstücke auf einer Fördervorrichtung, am Weg der Werkstücke
angeordnet und wurden mit den Werkstücken mitgeführt.
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Die bekannten Fertigungsverfahren erfordern einen erheblichen Raumaufwand,
da die einzelnen Bearbeitungsstationen mit dazwischen geschalteten Förderstrecken
hintereinander angeordnet sind.
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Es bestehen dabei auch Schwierigkeiten hinsichtlich der Genauigkeit
der Bearbeitung; bei der Bearbeitung im Stand sinkt die Durchlaufgeschwindigkeit
erheblich und bei Bearbeitung während des Durchlaufes wird die Genauigkeit der Bearbeitung
beeinträchtigt. Es ist auch nicht möglich, mit fertiger Oberflächenbearbeitung bzw.
-veredelung versehene Werkstücke in dieser Form im Durchlauf noch zu bearbeiten
- darunter würde die Oberfläche leiden.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt eine Vorrichtung zu schaffen,
die bei sehr geringem Raumbedarf eine Fertigbearbeitung von brett- oder plattenförmigen
Werkstücken aus Holz oder holzähnlichem Material durchführt, wobei die Werkstücke
mit fertigen Oberflächenbehandlungen versehen sein können, ohne daß diese bei der
Bearbeitung Schaden nehmen und eine selbsttätige Bearbeitung erfolgt ohne Eingriff
von außen und eine sehr weite Variationsmöglichkeit der Bearbeitungsvorgänge ermöglicht
ist.
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Nach der Erfindung ist eine Vorrichtung der gattungsgeiaäßen Art gekennzeichnet
durch eine langgestreckte Trommel, die auf einer waagerechten Achse drehbar ist
und auf deren Mantelfläche
mehrere Aufspannbetten für die Werkstücke
angeordnet sind, sowie eine Indexiervorrichtung für die Trommel (mittels derer die
Trommel nach Schwenkbewegungen mit immer wiederkehrender Lage der Aufspannbetten
festzulegen ist) und weiterhin gekennzeichnet durch ein, die Trommel im Abstand
umgebendes Gestell, an dem Kalterungen und Führungen für Bearbeitungswerkzeuge mit
ihren Vorschubeinrichtungen verstellbar angeordnet sind. Innerhalb der Trommel sind
Spannzylinder einem jeden Aufspannbett zugeordnet und an Halteführungen verschieblich,
die sich über die gesamte Länge der Trommel erstrecken. Die Kolbenstangen der Spannzylin
der sind vorteilhaft mit austauschbaren Spannelementen versehen.
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Die Spannbetten sind mit verstellbar festlegbaren Anschlagleisten
und Ausrichtzylindern zum Andruck gegen die Spannleisten versehen.
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Gegenüber einem jeden Aufspannbett ist an dem Gestell eine über die
Gesamtlänge des Gestells verlaufende Führung in Form von starken Rohren angeordnet,
auf der mehrere Querschlitten ebenfalls mit Rohrführungen verschieblich und verstellbar
angeordnet sind. Auf den Rohrführungen der Querschlitten sind die Schlitten der
Werkzeughalterungen angeordnet. An den Werkzeughalterungen befinden sich Vorschubzylinder
für die Werkzeuge. Beispielsweise für eine Kreissäge ist ein Vorschubzylinder innerhalb
des tuerschlittens und parallel zu dessen Führungsrohren angeordnet und mit dem
Schlitten der Sägenhalterung verbunden.
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Unterhalb der Trommel und parallel zu deren Drehachse ist eine Fördervorrichtung
für die Werkstücke angeordnet, die aus einer Rollenbahn besteht und in Zwischenräumen
zwischen den Rollen von je einem Zylinder betätigte Hubelemente für die Werkstücke,
über die gesamte Länge der Trommel in gleichen Abständen verteilt, enthält. Parallel
zu der mittleren Fördervorrichtung für die Werkstücke sind beiderseits davon Fördervorrichtungen
für den Abtransport des zerspanten Materials angeordnet, an denen die Auffangfläche
verbreiternde Schürzen angeordnet sind. Das die Trommel umgebende Gestell ist vorteilhaft
vollständig abgedeckt bzw. abgekapselt und zweckmäßig an eine Absaugleitung
mit
Späne- bzw. Staubabscheider angeschlossen.
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Einer Vorrichtung nach der Erfindung werden die Werkstücke, die innerhalb
bestimmter Abmessungen die verschiedensten Formen haben können, gleichsinnig ein-
und ausgefördert und innerhalb der Vorrichtung selbsttätig gespannt und bearbeitet,
wobei mindestens drei Bearbeitungsstationen für die verschiedensten Bearbeitungsvorgänge
und Bearbeitungsbilder zur Verfügung stehen und die Bearbeitung bis auf die Aufspannfläche
praktisch von allen #eiten an den Werkstücken vorgenommen werden kann. Dabei verbleibt
das Werkstücke in sämtlichen Bearbeitungsstationen in einer Auf spannung, es wird
also äußerst schonend behandelt und kann schon mit der fertigen Oberfläche versehen
sein. Aus dem gleichen Grunde ist die Bearbeitungsgenauigkeit auch sehr gut und
der Platzbedarf ist nur wenig größer als die größte Länge, die bei den zu bearbeitenden
Werkstücken vorkommt, und es ist eine hervorragende Abkapselung geschaffen, so daß
bei der Bearbeitung anfallende Späne und Staub wirtschaftlich erfaßt und abgeführt
und abgeschieden werden können und die Geräuschbelästigung erheblich vermindert
wird.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführnngsbeispiels mit
Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 einen
Querschnitt durch eine Vorrichtung nach der Erfindung stark schematisiert, Fig.
2 einen ebenfalls stark schematisierten teilweisen Längsschnitt durch eine Vorrichtung
nach der Erfindung, Fig. 3 eine Abwandlung einiger in dem Querschnitt gezeigte Teile.
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Auf hier nicht im einzelnen dargestellten Lagerböcken ist eine langgestreckte
Trommel 1 auf einer waagerechten Achse 2 gelagert und drehbar. Die Trommel 1 ist
etwas länger als das längste zu bearbeitende Werkstück und nach dem hier dargestellten
Ausführungsbeispiel
mit vier rechtwinklig zueinander liegenden Aufspannbetten 3 an ihrer Mantelfläche
versehen. Diese Aufspannbetten 3 haben zweckmäßig eine Breite, die der größten Breite
der zu bearbeitenden Werkstücke entspricht - das sind in der Möbelindustrie im allgemeinen
60 cm. Die Aufspannbetten 3 sind mit verstellbar festlegbaren Anschlagleisten 4
versehen sowie mit hier nicht gezeigten Ausrichtzylindern, die das Werkstück gegen
die Spannleisten 4 andrücken und damit in die, für die Bearbeitung genau ausgerichtete
Lage bringen. Die Spannbetten 3 sind auf ihrer Gesamtlänge mit mehreren Reihen von
Schlitzen 5 versehen. Durch diese Schlitze sind die Kolbenstangen 6 von Spannzylindern
7 geführt. Die Spannzylinder 7 sind an einer über die gesamte Länge der Trommel
1 reichenden und ihre Drehachse 2 umgebenden Halterung 8, beispielsweise in Schwalbenschwanznuten
9 geführt und gehaltert. Je nach der Form des zu bearbeitenden und auf dem Spannbett
3 auf zuspannenden Werkstückes werden die Spannzylinder 7 auf ihrer Halterung 8
eingestellt und festgelegt, so daß die Kolbenstangen 6 mit den an ihren freien Enden
angeordneten Spannstücken 10 einen der Schlitze 5 durchdringen, die nicht von dem
einzuspannenden Werkstück überdeckt sind, und die Spannstücke 10 beim Betätigen
der Spannzylinder die Werkstücke auf dem Spannbett eingespannt.
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Zu diesem Zweck sind die Spannelemente, die die Spannbetten durchdringen,
an den Kolbenstangen mit einer Drehvorrichtung versehen, die hier nicht im einzelnen
dargestellt ist. Diese Drehvorrichtung kann aus einem Stift bestehen, der radial
aus der Kolbenstange herausragt und in einen spiralförmig ausgebildeten Führungsschlitz
eingreift, so daß beim auswärts gerichteten Hub das Spannstück 10 derart ausgerichtet
ist, daß es parallel zu den Schlitzen 5 verläuft, während es beim einwärts gerichteten
Hub 0 um 90 gedreht wird, so daß es sich rechtwinklig zu den Schlitzen 5 im Spannbett
ausrichtet. Diese Stellung ist in Fig. 1 bei dem oberen sowie dem linken und rechten
Spannbett dargestellt, während die geschwenkte Stellung zum Einsetzen der Werkstücke
an dem unteren Spannbett dargestellt ist.
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Unterhalb der Trommel 1 ist ein Rollenförderer angeordnet mit einzelnen
angetriebenen Rollen 11. Dieser Rollenförderer führt von der einen Seite her unter
die Trommel und nach der anderen Seite unter der Trommel heraus. In den Zwischenräumen
zwischen einzelnen der Rollen 11 sind Hubelemente 12 angeordnet, die auf Kolbenstangen
13 sitzen und von Hubzylindern 14 auf- und abzubewegen sind. Sämtliche Hubzylinder
14 und damit sämtliche Hubelemente 12 zwischen den Rollen 11 des Rollenförderers
sind für ihre Bewegung miteinander verbunden und synchronisiert.
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In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind als zu bearbeitende
Werkstücke zwei Zargenteile eines Türrahmens dargestellt. Dabei besteht der eine
Zargenteil 15 aus einem Bekleidungsbrett und dem bereits damit fest verbundenen
Anschlag, während das andere Zargenteil 16 den gegenüberliegenden Anschlag bildet,
der beispielsweise beim Einbau mit dem Teil 15 fest verbunden wird. Diese beiden
auf dem Rollenförderer unter die Trommel 1 bewegten brettförmigen Teile 15 und 16
werden nach Stillsetzen des Förderers oder nach Anfahren gegen einen Anschlag von
den Hubelementen 12 gleichmäßig angehoben und gegen das darüberliegende Auf spannbett
3 gedrückt. Dabei befinden sich die Spannteile 10 der Aufspannzylinder in dem Zwischenraum
zwischen den beiden Teilen 15 und 16, sie schwenken bei der einwärts gerichteten
Bewegung der Kolbenstange 6 um 900, so daß sie rechtwinklig zu den Schlitzen 5 eingestellt
werden und legen sich dann gegen die beiden Werkstücke 15 und 16 an, nachdem diese
zuvor ausgerichtet sind durch entsprechend eingestellte Ausrichtzylinder, die die
Werkstücke 15 und 16 gegen die Anschlagleisten 4 andrücken und ausrichten. Daraufhin
fahren die Zylinder 14 die Hubelemente 12 wieder zurück in die Zwischenräume des
Förderers, die Werkstücke 15 und 16 sind genau ausgerichtet auf dem Spannbett 3
aufgespannt. Die Trommel 1 kann dann in die einzelnen Bearbeitungsstationen drehen.
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Die gesamte vorbeschriebene Vorrichtung mit Trommel 1 und Förderer
ist umgeben von einem Gestell 17 mit zweckmäßig
rechteckigem Querschnitt,
auf dessen Innenseiten längsweise verlaufende Führungen 18 in Form von starken Rohren
angeordnet sind.
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Auf jeder Innenseite des Gestells sind zwei Rohre 18 im Abstand voneinander
zwischen Halterungsböcken 19 angeordnet. Auf diesen Rohren 18 sind Blöcke 20 verschieblich
geführt, zwischen denen je zwei Führungsrohre 21 parallel zueinander befestigt sind.
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Diese Fürungsrohre 21 bilden mit den Blöcken 20 Querschlitten, auf
denen die Schlitten 22 der Werkzeughalterungen angeordnet sind. Diese Werkzeughalterungen
22 können verschiedene Formen haben, je nach Art des eingesetzten Werkzeuges 23,
das im wesentlichen aus einem Antriebsmotor und einer Aufnahme spindel für das Werkzeug
24 besteht. Zwischen der Werkzeughalterung 22 und dem Antriebsmotor 23 ist eine
Vorschubvorrichtung angeordnet, die, hier schematisch angedeutet, aus einem an der
Werkzeughal terung festsitzenden Zylinder 25 besteht, dessen Kolbenstange 26 auf
einen Ansatz 27 an dem Motor wirkt.
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Auf diese Weise sind Bohrer und Fräswerkzeuge gegenüber der oberen
und den beiden seitlichen Stellungen der Aufspannbetten 3 angeordnet und beliebig
einstellbar, so daß jedes gewünschte Bearbeitungsbild erzeugt werden kann. Des weiteren
sind an besonderen Querschlitten 28 auf Werkzeughalterungen 29 Kreissägen 30 angeordnet.
Die Werkzeughalterung 29 ist mit einer Kolbenstange 31 verbunden, die parallel zu
den beiden Führungsrohren 28 des Querschlittens verläuft und in einen Vorschubzylinder
32 eintaucht, der an einem der Blöcke 20 des Querschlittens festsitzt. Die Kreissäge
30 ist auf ihrer Halterung 29 in beliebiger Weise verschwenkbar, so daß damit auch
Gehrungsschnitte unter puhrung und Bewegung quer zu den Werkstücken 15 und 16 durchgeführt
werden können. Selbstverständlich sind an den Stellen, an denen derartige Schnitte
auszuführen sind, die Auf spannbetten 3 mit entsprechenden Unterbrechungen oder
Zwischenräumen ausgeführt, damit das Sägeblatt Bewegungsfreiheit hat.
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Wenn lediglich ein rechtwinkliger Schnitt auszuführen ist, kann eine
Kreissäge auch, beispielsweise an eine Halterung von der
linken
oberen Ecke des Gestells 17 her, fest angeordnet sein, so daß sie beim Weiterschwenken
der Trommel 1 in die nächste Position der Auf spannbetten das Werkstück ablängt.
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Beiderseits neben dem Werkstückförderer mit den angetriebenen Rollen
11 sind innerhalb des Gestells zwei Bandförderer 33 angeordnet, die gegenüber dem
Werkstückförderer etwas erhöht sein können0 Beiderseits der Längskanten dieser Bandförderer
33 sind zweckmäßig Schürzen 34, 35 angeordnet, die die Auffangfläche vergrößern
und von denen die innere Schürze 35 an dem Förderergestell um eine waagerechte Achse
36 schwenkbar ist. Diese Bandförderer führen nach einer Seite aus der Vorrichtung
heraus, sie dienen zum Auffangen und Sammeln der bei der Bearbeitung anfallenden
Späne und Abfälle.
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Das gesamte Gestell 17 ist zweckmäßig auf der Außenseite mit einer
Abdeckung versehen und auch an beiden Stirnseiten, wobei lediglich Durchtrittsöffnungen
für die Förderer und das darauf geförderte Material offengelassen sind. Diese Abkapselung
des Gestells 17 dient einerseits der Geräuschdämpfung, vornehmlich jedoch ist daran
eine Absaugevorrichtung mit Späne- bzw. Staubabscheider angeschlossen, so daß auch
der durch die Bearbeitung innerhalb der Vorrichtung entstehende Staub abgesaugt
wird.
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Durch diese kontrollierte Abfuhr der Bearbeitungsabfälle wird nicht
nur eine Belästigung der Umgebung vermieden, sondern die Vorrichtung selbst wird
wesentlich sauberer gehalten.
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Es ist schon erläutert, auf welche Weise die Werkstücke an dem nach
unten stehenden Aufspannbett 3 zur Bearbeitung aufgespannt werden, in umgekehrter
Reihenfolge erfolgt das Abspannen bzw.
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Abgeben das fertig bearbeitenden Werkstückes an den Werkstückförderer,
der das bzw. die Werkstücke aus der Vorrichtung heraustransportiert. Die an dem
unteren Aufspannbett ausgerichtet aufgespannten Werkstücke werden beim Drehen der
Trommel 1 in die einzelnen Indexstellungen, wie sie in der Zeichnung dargestellt
sind, an die einzelnen Bearbeitungsstationen gebracht
und durch
die dort angeordneten Werkzeuge in der gewünschten Weise bearbeitet. Die Bearbeitung
erfolgt dabei in einer Aufspannung von allen zugänglichen Seiten, so daß eine sehr
hohe Bearbeitungsgenauigkeit erreicht ist. Es ist auch möglich, verschiedene Werkstücke
mit verschiedenen Bearbeitungsbildern zu versehen, wenn entsprechend verschiedene
Werkzeuge angeordnet sind und für die Bearbeitungsspiele verschieden betätigt werden.
Nachdem ein Werkstück sämtliche Bearbeitungsstationen durchlaufen hat und fertig
bearbeitet ist, gelangt es wieder in die untere Stellung und wird an den Förderer
abgegeben und aus der Vorrichtung herausgefördert. Die tatsächliche Durchlaufgeschwindigkeit
der Werkstücke durch die Vorrichtung kann dabei sehr hoch sein, da die Bearbeitung
in drei Stationen aufgeteilt ist - die Durchlaufgeschwindigkeit hängt letztlich
nur von der Zeit ab, die für die Abgabe des fertig bearbeitenden Werkstückes und
das Aufspannen eines neuen Werkstückes auf dem gleichen Auf spannbett benötigt wird.
Für eine umfangreichere Bearbeitung ist es selbstverständlich auch möglich die Trommel
1 mit sechs Aufspannbetten zu versehen, die in einem Sechseck zueinander angeordnet
sind, wenn dabei die Bearbeitungswerkzeuge in dem Gestell in entsprechender Weise
angeordnet werden.
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In der Fig. 3 ist eine Abwandlung der Spannvorrichtungen dargestellt.
Dabei sind seitlich der Aufspannbetten 3 in dem Trommelkörper Schlitze 37 angeordnet,
und die Kolbenstangen 6 der Spannzylinder 7 sind mit einem Querjoch 38 versehen,
das aus den Schlitzen 37 seitlich herausragt. An diesem Querjoch 38 sind außerhalb
der Schlitze 37 Spannklammern 39 angeordnet, die das auf dem Auf spannbett 3 ausgerichtete
Werkstück von außen her greifen und festklemmen. Auch diese Spannklammern 39 können
mit einer Vorrichtung versehen sein, die bewirkt, daß sie beim Ansetzen des Werkstückes
mittels der Hubelemente 12 von unten her aus dem Weg des Werkstückes geschwenkt
sind. In der Fig. 3 ist auch dargestellt, daß die Spannzylinder 7 auf verschiedene
Weise in den Schwalbenschwanzführungen 9 angeordnet sein können.
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Aus der vorstehenden Beschreibung ist erkennbar, daß in einer Vorrichtung
nach der Erfindung ein brett- oder plattenförmiges Werkstück aus Holz oder holzähnlichem
Material in einer einzigen Aufspannung und daher mit großer Genauigkeit fertig bearbeitet
wird. Diese Vorrichtung hat in der Länge einen Platzbedarf, der nur wenig größer
ist als die größte Länge der zu bearbeitenden Werkstücke, sie ist daher wesentlich
platzsparender als die bisher gebräuchliche Art von Bearbeitungsmaschinen für diese
Zwecke. Auch läßt sich diese Vorrichtung vollständig abkapseln, so daß sämtliche
Bearbeitungsabfälle erfaßt und abgeführt werden können, ohne die Umgebung zu beeinträchtigen
und auch eine Geräuschbelästigung wesentlich vermindert wird.