<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren und Anlage zur Herstellung von Sitzmöbelteilen o. a. Formstücken aus Holz
Die Erfindung hat ein Verfahren zur Herstellung von Sitzmöbelteilen o. a. Formstücken aus Holz oder einem andern Material zum Gegenstand.
Das neue Herstellungsverfahren besteht gemäss der Erfindung darin, dass vorgeschnittene Rohlinge in Reihe durch eine Fräs- und Schleifaggregate aufweisende Bearbeitungsstrasse in einer Richtung vor- erst über einen grösseren Teil ihres Querschnittsumfanges längsseitig formgefräst und formgeschliffen, hierauf um ihre Längsachse einzeln gewendet und anschliessend in Fortsetzung der Vorschubrichtung auf dem noch restlichen Teil des Werkstück-Querschnittsumfanges formgefräst und formgeschliffen werden.
Der grosse Vorteil dieser Verfahrensmassnahme liegt darin, dass der Rohling bei einmaliger Einspan- nung auf jeder seiner Längsseiten längsbearbeitet werden kann und diese Längsbearbeitung während eines ununterbrochenen Vorschubweges automatisch ausführbar ist.
Die Anlage zur Durchführung dieses Bearbeitungsverfahrens hat zur Voraussetzung eine endlose Transport- und Führungseinrichtung zum Bewegen der zu bearbeitenden Werkstücke in einer ununterbrochenen Folge zwischen motorisch angetriebenen, in Umfangs richtung und in Vorschubrichtung gegeneinander versetzten Bearbeitungsaggregaten, welche auf einem die Transportbahn überspannenden Tragarm lösbar befestigt sitzen und mit ihren Werkzeugen je einen Umfangsabschnitt der Werkstücke in Längsrichtung bearbeiten.
Eine solche bekannte Anlage wird zur Durchführung des Verfahrens gemäss der Erfindung dadurch ausgestaltet, dass entlang einer die Werkstücke zueinander axial ausgerichtet und drehbar in einer ununterbrochenen Reihe mittels aufragender Werkstückhalter führenden Transport- und Führungsbahn mehrere diese überbrückende, mit je einem einen Umfangsabschnitt der Werkstücke hintereinander bearbeitenden Fräs- und Schleifaggregat besetzte Tragkörper in Abständen hintereinander angeordnet sind und zwischen zwei dieser Tragkörper ein ortsfestes Steuerorgan in Form einer Kurvenkante oder einer Zahnstange angeordnet ist,
welches mit je einer an den Werkstückhaltern gelagerten Wendevorrichtung von einem Tragarm zum andern in Abhängigkeit von der Transportbewegung der Transport- und Führungsbahn zusammenwirkt und das Werkstück um ein so grosses Winkelmass um seine Längsachse dreht, dass der noch unbearbeitet geblieben Umfangsabschnitt des Werkstückes in den Arbeitsbereich des Fräs- und Schleifaggregates des dem ortsfesten Steuerorgan nachgeschalteten Tragkörpers gelangt.
In einer derartigen Anlage können Werkstücke in einem ununterbrochenen Durchgang auf vier Seiten längsbearbeitet werden.
In den Zeichnungen sind noch weitere Details zweier verschiedener Anlagen dargestellt, die nachstehend erläutert werden. Eine Ausführungsform einer erfindungsgemässen Anlage einer Bearbeitungsstrasse für die vierseitige Längsbearbeitung von Werkstücken ist in Fig. l schematisch im Grundriss dargestellt. Die Fig. 2 zeigt eine erweiterte Anlage im Grundriss, bei der an die Bearbeitungsstrasse für die Längsbearbeitung eine weitere Bearbeitungsstrasse für die Querbearbeitung angeschlossen ist. In beiden Figuren sind die Bearbeitungsaggregate nur symbolisch angegeben. In den Fig. 3 und 4 ist ein Teilstück der Beallleitullgsstrasse im Aufriss und im Querschnitt durch die Transportbahn dargestellt.
Die Fig. 5, 6 und 7 zeigen das Ende der Bearbeitungsstrasse für die Längsbearbeitung im Aufriss und die Querbearbeitungsstrasse samt Auswerfer in Seitenansicht und im Grundriss. In den Fig. 8,9, 10 und 11 sind Details der
<Desc/Clms Page number 2>
Wendevorrichtung veranschaulicht, die zum Teil im Aufriss, zum Teil im Grundriss dargestellt sind. Die
Fig. 12 und 13 zeigen ein Detail der Transportbahn für die Querbearbeitung.
Die Fig. l zeigt schematisch mit strichpunktierter Linie die Transportbahn T mit zwei ein Werk- stück W haltenden Einspannwerkzeugen Ei. E : gegenüber einem Magazin M. Längs der Bear- beitungsstrasse sind drei um je 900 im Winkel um die Werkstücklängsachse versetzte Paare von Bearbei- tungsaggregaten angeordnet, von denen jedes Paar aus einem Fräsaggregat F und einem Schleifaggre- gat Sch besteht, die nur symbolisch angedeutet sind. Das erste Aggregatpaar I bearbeitet die
Oberseite eines vierseitigen Werkstückes W und das rechte und linke Aggregatpaar II, m die bei- den Seitenflächen des Werkstückes bei einem ununterbrochenen Durchgang desselben.
Anschliessend an das dritte Aggregatpaar III folgt die Steuereinrichtung Stk für die auf der Transportbahn vorgesehene Wendevorrichtung, welche die ein Werkzeug haltenden Einspannwerkzeuge Ei und E um einen Winkel von 1800 während des Transportes des Werkstückes aus dem Bereich des letztgenannten Aggregatpaares III drehen, wodurch das Werkstück W mit der unteren noch unbearbeiteten Seitenfläche nach oben zu liegen kommt und in dieser Lage das nächste, vierte Aggregatpaar IV durchläuft. Im Anschluss an dieses vierte Aggregatpaar. IV ist ein Auswerfer AW vorgesehen, der das vierseitig bearbeitete Werkstück im Augenblick seiner Freigabe durch die Einspannwerkzeuge seitlich auf ein endloses Transportband Tb auswirft, das das bearbeitete Werkstück in Richtung zur Einlegestelle L zurückführt, wo es gesammelt werden kann.
Nach den Fig. 3 und 4 besitzt die Anlage ein der Länge der Bearbeitungsstrasse entsprechend angepasstes, der Länge nach geteiltes Gestell, dessen beide Gestellteile 1, 2 in einem Abstand voneinander aufgestellt sind und zwischen einander eine Transportbahn T in Führungen 3,4 lagern, die aus einer Anzahl zu einer endlosen Kette zusammengeschlossenen Gliedern 5 besteht, welche Transportbahn über zwei Umlenkrollen 6,7 geführt und gespannt ist und durch einen die eine der beiden Rollen 7 antreibenden Motor in ständigen ununterbrochenen Umlauf versetzt wird, dessen Laufgeschwindigkeit der Vorschubgeschwindigkeit angepasst ist.
In der Werkstücklänge entsprechenden Abständen tragen die Transportglieder 5 Werkstückhalter 8,9 für Einspannwerkzeuge EI, E2. Diese Werkstückhalter 8,9 stehen aufrecht auf den Transportgliedern 5, welche im Gestell 1, 2 in den Führungen 3, 4 erschütterungsfrei gleiten.
Am oberen Ende jedes Werkstückhalters 8,9 ist ein drehbar gelagertes Einspannwerkzeug Ei bzw. E2, z. B. ein Zwirl 23, so gelagert, dass die Einspannwerkzeuge aller Werkstückhalter 8,9 auf gleicher Höhe liegen und zueinander axial ausgerichtet sind. Die Einspannwerkzeuge Ei, E2 zweier Werkstückhalter 8,9 sind dabei gegeneinander gerichtet und erfassen und halten den zu bearbeitenden vorgeschnittenen Holzrohling W in dessen Längsachse am Beginn der Bearbeitungsstrecke der Transportglieder 5, also ab der Ladestelle"L"fest.
Das Einspannen eines Holzrohlings erfolgt stets zu einem Zeitpunkt, in welchem der nachlaufende Werkstückhalter 9 über die eine Umlenkrolle 6 hochgeführt wird und dadurch den exakten Einspannabstand für einen Rohling erreicht, der zwischen die beiden Einspannwerkzeuge Ei, E der Werkstückhalter 8,9 an der Ladestelle"L"bereitgehalten wurde. Dieses Bereithalten eines Rohlings zum Einspannen kann von Hand aus oder automatisch geschehen ; in letzterem Fall wird der Rohling aus einem Magazin M mittels einer Übergabeeinrichtung entnommen und an die beiden leeren Einspannwerkzeuge Ei, E2 der in die Ladestelle einrückenden Werkstückhalter 8,9 übergeben.
Ein fest eingespanntes Werkstück W wird nun mittels der beiden Werkstückhalter 8,9 und der sie führenden Transportbahn erschütterungsfrei den Bearbeitungsaggregaten L II, III und IV zugeführt.
Jedes der Bearbeitungsaggregate I-IV ist mit einem Support 11 auf einer Seite eines hufeisenartigen Tragkörpers 12 in einem zur Einspannachse konzentrischen Kreisbogen von 2100 in Führungen 13 bzw. 14 verstellbar und feststellbar (Fig. 3, 4). Der Tragkörper 12 hat auf beiden hufeisenförmigen Seitenflächen je eine Führung 13 bzw. 14 für einen Support 11 und erlaubt daher, dass das Fräsaggregat F und das Schleifaggregat Sch eines Aggregatpaares genau gegenüber eingestellt werden können, um eine bestimmte Werkstückfläche unmittelbar aufeinander folgend zu bearbeiten.
Der Support 11 ist in der bekannten Art mit Klemmhebeln 15 an der Führung 13 bzw. 14 des Tragkörpers 12 feststellbar und trägt auf einem Schlitten 16 einen Motor 17 mit einem Getriebekasten 18, an dessen unterem Ende das rotierende Werkzeug, d. h. ein Fräser 19 oder ein Schleifkörper 20 sitzt. Der Motor 17 treibt über ein nicht dargestelltes, aber in an sich bekannter Weise in den Getriebekasten 18 eingebautes Getriebe den Fräser 19 oder den Schleifkörper 20 an. Der Schlitten 16 ist am Support 11 in Richtung zum Werkstück W mittels eines von einer Schablone 21 bewegten Bowdenzuges 10 od. dgl. steuerbar.
<Desc/Clms Page number 3>
Die Fig. 3 zeigt den ersten, auf dem Gestell 1, 2 aufrecht stehenden Tragkörper 12 mit beidseits von ihm abstehenden Arbeitsaggregaten F und Sch, die eine horizontale Fläche bearbeiten können. Das zwischen den Einspannwerkzeugen EI und E2 festgehaltene Werkstück W wird somit beim Durchgang durch das erste Paar Bearbeitungsaggregate I nur an seiner Oberseite formgefräst und formgeschliffen. Die Steuerung der Bearbeitungsaggregate erfolgt dabei durch die Schablonen 21, die synchron zur Bewegung des Transportbandes T bewegt bzw. gedreht werden.
Diese Schablonen 21 eines eine bestimmte Längsfläche des Werkstückes W bearbeitenden Aggregatpaares 1 sind in ihrer Bewegungsrichtung, also in der Drehrichtung, gegeneinander um ein Mass versetzt, das mit dem Abstand der Einsatzstellen des Fräs- und des Schleifwerkzeuges 19,20 an der zu bearbeitenden Werkstückfläche übereinstimmt. Der Zusammenhang der Schablonen 21 mit den Schlitten 16 der Bearbeitungsaggregate I, IL ni und IV wird durch die Bowdenzüge 10 in bekannter Weise hergestellt.
Der Schlitten 16 jedes der Bearbeitungsaggregate I-IV ist auf dem Support 11 in Richtung gegen das Werkstück in Führungen wie bekannt verschiebbar und wird von einer durch eine Rückstellfeder oder einen Hydraulikzylinder aufgebrachten Kraft in bekannter Weise stets vom Werkstück abgehoben und entgegen die Wirkung dieser Kraft mittels einer von der dem Bearbeitungsaggregat zugeordneten Schablone 21 gesteuerten Übertragungseinrichtung 10, Bowdenzug od. dgl. gegen das Werkstück vorgeschoben. Der Bowdenzug 10 wird dabei von einem Hebel 22 betätigt, der mittels einer Rolle 22a den Steuerscheibenumfang abtastet.
Laut der schematischen Fig. l bearbeitet das erste Bearbeitungsaggregatpaar I das Werkstück W an der Fläche, die horizontal liegt und die Oberseite darstellt.
Die Aggregatpaare n und m dagegen sind auf ihren Tragkörpem 12 in einer Horizontallage in einander entgegengesetzter Arbeitsstellung fixiert und bearbeiten nacheinander die beiden Seitenflächen des Werkstückes W, das dadurch an diesen Flächen ebenfalls formgefräst und formgeschliffen wird.
Nach dem dritten Bearbeitungsaggregat III wird das Werkstück gewendet, in dem es um einen Winkel von 1800 um seine Längsachse gedreht wird. Diese Drehung kommt dadurch zustande, dass mindestens dem einen Zwirl 23 während des Transportes des Werkstückes vom Bearbeitungsaggregat-
EMI3.1
Die Wendeeinrichtung (Fig. 8) sitzt im Werkstückhalter 8 des einen Zwirls 23 und weist ein Kegelräderpaar 25,26 auf, von dem das eine Kegelrad 26 mit dem Wellenzapfen des Zwirls 23, das andere mit einer im Werkstückhalter 8 aufrecht stehend gelagerten Welle 27 fest verbunden ist, die im Werkstückhalter 8 drehbar gelagert ist und an ihrem unteren Ende ein Zahnrad 28 trägt, das durch einen Spalt 29 aus dem Werkstückhalter 8 herausragt und in die Verzahnung einer im
Wendebereich ortsfest am Maschinengestell 1, 2 angebrachten Zahnstange 24 eingreift. Die Län- ge der Verzahnung dieser Zahnstange 24 ist so bemessen, dass sie beim Vorschub des Werkstückes W das Zahnrad 28 und damit den Zwirl 23 dreht und auf diese Weise das Werkstück W um einen Winkel von 1800 wendet.
An der Zahnstange 24 ist eine gleich lange Auflaufleiste 30 vorgesehen, an welcher ein Finger einer Klinke 31 gleitet, die auf einem Glied 5 der Transportbahn schwenkbar gelagert ist und unter der Wirkung einer Feder in eine Rast 32 einer Nabe des Zahnrades 28 eingreift, das am unteren Ende der vertikal angeordneten Welle 27 festsitzt. Die Klinke 31 wird in dem Augenblick aus der Rast 32 der Zahnradnabe od. dgl. ausgerückt, als ihr Finger auf die Auflaufleiste 30 auftrifft und das Zahnrad 28 mit der ortsfesten Zahnstange 24 in Eingriff kommt.
Dadurch werden das Zahnrad 28 und die Kegelräder 25,26 für eine halbe Umdrehung der Welle 27 und des Werkstückes W frei, nach deren Vollendung eine zweite, zur erstgenanntenRast 32 am Nabenumfang des Zahnrades 28 um einen Winkel von 1800 versetzte Rast 32 der Klinke 31 gegenüberliegt, die in diese Rast unter Federwirkung sofort wieder einrückt und dadurch die Lage des Werkstückes fixiert (Fig. 9, 10, 11).
Nach dieser während des Transportes des Werkstückes W vom Bearbeitungsaggregatpaar III zum Bearbeitungsaggregatpaar IV erfolgten Drehung des Werkstückes um seine Längsachse liegt dessen unbearbeitete vierte Seite oben und wird während seines weiteren Transportes vom Bearbeitungsaggregatpaar IV formgefräst und formgeschliffen. Die zur Steuerung der Bearbeitungsaggregate I-IV erforderlichen Schablonen 21 sind zu einem Block vereinigt, der als Ganzes von dem Motor der Transportbahn T synchron mit dieser angetrieben wird.
<Desc/Clms Page number 4>
Hinter dem Bearbeitungsaggregatpaar IV ist der Transportweg der bearbeiteten Werkstücke zu
Ende (Fig. 7). Die Glieder 5 der Transportbahn T werden über das Lenkrad 7 im Halbkreis nach unten geführt, wobei sich die Werkstückhalter 8,9 zurückneigen und der Einspannabstand der beiden
Einspannwerkzeuge El, E derart zunimmt, dass sich dadurch das Werkstück von selbst von diesen löst.
An dieser Stelle des Transportbandes ist ein Auswerfer angeordnet, der nachstehend beschrieben ist.
Der Auswerfer (Fig. 5-7) besitzt eine horizontal auf einem Ständer 34 bzw. zwei Säulen liegen- de Führung 35 für einen Schlitten 36, der mittels eines hydraulischen Zylinders 37 quer über der Transportbahn T hin und her bewegbar ist. An diesem Schlitten 36 ist ein weiterer Hydrau- likzylinder 38 mit einer vertikalen Tragstange 39 befestigt, an deren unterem Ende eine hori- zontal liegende Achse 40 mit ihrem Mittelteil drehbar gelagert ist, die an ihren frei ausladenden
Enden je einen Auswerferarm 41 mit pfannenartig gekröpften Enden besitzt und in halber Länge, also im Bereich ihres Lagers einen Hebelarm 42 aufweist, der mit den beiden gleichgerichteten, jedoch in einem Abstand voneinander angeordneten Auswerferarmen 41 einen zweiarmigen Hebel bildet.
Dieser Hebelarm 42 wird nun mittels einer hydraulischen Betätigungseinrichtung in Tätigkeit gesetzt, deren Zylinder 43-am Schlitten 36 befestigt ist, deren Kolben hingegen mit seiner Kolbenstan- ge 44 am Hebelarm 42 angreift und diesen aus der Horizontallage in die vertikale Einlegelage und umgekehrt bewegt.
Das gleichzeitige Senken und Verschwenken des Auswerfers 41 erfolgt mittels des aufrecht am
Schlitten 36 stehenden Hubzylinders 38 und der Tragstange 39, wobei auch die Ausfallbewe- gung des Schlittens 36 in die Auswurfstellung mit inbegriffen ist. Fig. 6 zeigt den Auswerfer in der
Aufnahmestellung mit ausgezogenen Linien. Die Ausfallstellung des Schlittens 36 und Einlegelage des Auswerfers 41 ist in Fig. 6 mit strichpunktierten Linien angedeutet. In dieser Lage der Auswerfer- arme 41 wurde das Werkstück W an ein Transportband 43 abgelegt, das bis zum Bedienungs- mann B zurückreicht und in dessen Arbeitsbereich die fertig bearbeiteten Werkstücke an einer Sam- melstelle S ablegt. Dieses endlose Transportband 43 ist über zwei Umlenkwalzen 44 gespannt, von denen eine motorisch angetrieben wird.
Mit einer solchen Anlage können in ununterbrochener Folge Werkstücke auf ihren vier Flächen mittels vier Bearbeitungsaggregaten I-IV formgefräst und mit vier dem Fräswerkzeug nachgeschalteten Bearbeitungsaggregaten formgeschliffen werden, wobei sie wieder an die Einlegestelle zurückkehren, ohne ein einziges Mal ihre Einspannlage zu verlassen. Mit dieser Anlage ist somit erstmals ein Arbeitsverfahren ausführbar, bei dem in einem ununterbrochenen Arbeitsgang alle vier Seiten der Werkstücke formgefräst und formgeschliffen werden.
Für den Fall, dass auf die Bearbeitungsoperationen für die Längsbearbeitung auch eine oder mehrere Bearbeitungsoperationen für die Querbearbeitung der Werkstücke folgen sollen, wird die Anlage gemäss der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform gebaut.
Die Bearbeitungsaggregate I, II, m und IV für die Längsbearbeitung sind in der bereits beschriebenen und dargestellten Weise gleich geblieben. Auch der Auswerfer 41 ist vorhanden. Diesem gegenüber ist jedoch eine Transportkette 45 angeordnet, deren Glieder 46 die Werkstücke einzeln vom Auswerfer 41 übernehmen, verschiedenen Querbearbeitungsaggregaten zuführen und nach erfolgter Querbearbeitung an eine Gleitbahn abgeben, die das fertig bearbeitete Werkstück dem bereits beschriebenen endlosen Transportband 43 übergibt.
Diese endlose Transportkette 45 besteht aus einzelnen Gliedern 46, die über zwei Umlenkrollen 47, 48 geführt werden, und eine die Länge der Werkstücke übertreffende Breite aufweist. Jedes der Glieder 46 hat zwei aufragende, elastisch nachgiebige Greifbacken 49,50 auf jeder Seite, mittels welcher das vom Auswerfer 41 erfasste und an die Transportkette 45 abgegebene Werkstück an zwei Stellen seiner Länge erfasst und auf der Transportkette 45 querliegend festgehalten wird. An der Einlaufstelle der Werkstücke sind zu deren Führung knapp über den Kettengliedern 46 zwei Führungsstücke 51 in einem der Länge der Werkstücke entsprechenden Abstand voneinander entfernt, jedoch zur Bewegungsrichtung der Kette parallel ausgerichtet ortsfest angebracht.
Diese Führungen bestehen aus Gleitschienen 51, die die Aufgabe haben, die Werkstücke so auszurichten, dass sie alle genau hintereinander den Querbearbeitungswerkzeugen 52-57 zugeführt werden können, so dass deren Einsatz stets an derselben Stelle bei allen Werkstücken stattfindet.
In der Fig. 6 ist an erster Stelle ein Bearbeitungsaggregat 52 mit einem Bürstenschleifkopf zum Polieren der einen Werkstückstimfläche angeordnet, das vom Motor 53 angetrieben wird. An zweiter Stelle steht ein Fräsaggregat 54 zum Nutenfräsen oder Zapfenfräsen und an dritter Stelle ist ein Aggregat mit einem Kreissägeblatt 55 mit Motor 56 zum Abschneiden des einen Werkstückendes angeordnet.
<Desc/Clms Page number 5>
Schliesslich kann oberhalb der Umlenkwalze 48 der Transportkette 45 ein Bohraggregat 57 vorgesehen sein, das einen oder mehrere den Werkstücken entgegengerichtete Bohrer besitzt. Diese Bohrer arbeiten aus den sich vorbewegenden Werkstücken Löcher aus und werden, knapp bevor die Werkstücke den Scheitelpunkt der Umlenkwalze 48 erreichen, wieder von den Werkstücken zurückgezogen, so dass letztere noch über das obere Viertel der Umlenkwalze 48 geführt werden können, bevor sie der schrägen Gleitbahn 58 durch Öffnen der Haltegabeln 49,50 einzeln selbsttätig übergeben werden. Das abgleitende und fertig bearbeitete Werkstück gelangt auf das endlose Transportband 43 und wird auf diesem der Sammelstelle S zugeführt.
Es wird noch darauf hingewiesen, dass infolge der Einstellmöglichkeit der Bearbeitungsaggregate I-IV in einem Kreisbogenbereich von zirka 2100 nicht nur viereckige Werkstücke bearbeitet werden können, sondern auch die Längsbearbeitung von im Querschnitt vieleckigen, ja zum Teil sogar runden Werkstücken möglich ist.
Die Steuerung der einzelnen Bearbeitungsaggregate erfolgt laut Ausführungsbeispiel mittels Schablonen 21. Die Übertragung der Steuerbewegung von der Schablone auf das zugeordnete Bearbeitungsaggregat kann mechanisch oder hydraulisch bzw. elektrisch erfolgen. Die Übertragung der Steuerbewegung kann aber auch mittels eines hydraulischen Kopiersupportes durchgeführt werden, der von den Schablonen oder von einer Lochkartensteuerung elektronisch gesteuert wird.
Die ganze Maschine kann in einem Gehäuse untergebracht werden, das verschiebbare Türen besitzt, um die Zugänglichkeit der Bearbeitungsaggregate zu gewährleisten.
Die Art und Ausbildung der Querbearbeitungswerkzeuge richtet sich nach den zu erzeugenden Möbelteilen und kann entsprechend variiert werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Sitzmöbelteilen o. a. Formteilen aus Holz oder einem andern
EMI5.1
und Schleifaggregate aufweisende Bearbeitungsstrasse in einer Richtung vorerst über einen grösseren Teil ihres Querschnittsumfanges längsseits formgefräst und formgeschliffen, hierauf um ihre Längsachse einzeln gewendet und anschliessend in Fortsetzung der Vorschubrichtung auf dem noch restlichen Teil des Werkstück-Querschnittsumfanges formgefräst und formgeschliffen werden.