<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung betrifft eine Abschaltvorrichtung an Werkzeugmaschinen, insbesondere an Mehrseitenhobelmaschinen für die Holzverarbeitung mit mehreren in Vorschubrichtung des Werkstükkes nacheinander und versetzt angeordneten Vorschub- und/oder Andruckwalzen, die auf der Oberfläche des Werkstückes anliegen und deren Anordnung entsprechend der Breite und/oder Höhe des zu bearbeitenden Werkstückes veränderbar ist, und mit mehreren rotierenden Hobelwerkzeugen, die zur Bearbeitung der Seiten des Werkstückes in Vorschubrichtung nacheinander angeordnet sind und von denen wenigstens eines entsprechend der Breite und/oder Höhe des zu bearbeitenden Werkstückes über wenigstens einen Schlitten derart einstellbar ist, dass die Walzen und/oder Hobelwerkzeuge gegeneinander bewegliche Baugruppen bilden, wobei wenigstens eine Tasteinrichtung vorhanden ist,
die eine elektrische Abschaltung bei einer drohenden Berührung der gegeneinander beweglichen Baugruppen auslöst.
Derartige Mehrseitenhobelmaschinen, beispielsweise Vierseitenhobelmaschinen, dienen dazu, ein Werkstück in nur einem Arbeitsgang von allen Längsseiten zu bearbeiten. Eine Vierseitenhobelmaschine weist dazu mindestens vier jeweils senkrecht zur Vorschubrichtung ausgerichtete rotierende Hobelwerkzeuge auf, die jeweils eine der Längsseiten des Werkstückes bearbeiten.
Das Werkstück wird auf einem horizontalen Tisch zum Beispiel einen Maschinentisch geführt.
Der Tisch weist in der Regel eine rechtwinklig zur Tischplatte verlaufende Anschlagplatte auf, die fest mit dem Tisch verbunden ist, so dass das Werkstück an zwei Längsseiten sowohl durch die Tischplatte als auch durch die Anschlagplatte geführt ist. In der Anschlagplatte und der Tischplatte sind jeweils Hobelwerkzeuge eingelassen, die das Werkstück an den entsprechenden Längsseiten bearbeiten.
Zur Bearbeitung der anderen Längsseiten sind die entsprechenden Hobelwerkzeuge auf linear beweglichen Schlitten angeordnet, so dass der Abstand der jeweils gegenüberliegenden Hobelwerkzeuge veränderbar ist, um die zu erzeugende Höhe und Breite des Werkstückes einzustellen.
Um dem Werkstück den erforderlichen Vorschub zu verleihen, sind im allgemeinen verzahnte Vorschubwalzen vorgesehen, die das Werkstück von oben auf die Tischplatte drücken. Der Vorschub wird durch die Rotation dieser Walzen erzeugt. Ferner sind Andruckwalzen vorgesehen, die in der Regel an dem Schlitten des Hobelwerkzeuges angeordnet sind, um das Werkstück gegen die Tischplatte oder die Anschlagplatte drücken zu können.
Damit die Maschinenabmessungen möglichst gering gehalten werden und damit auch sehr kurze Werkstücke bearbeitet werden können, ist es erforderlich, die Vorschubwalzen, die Andruckwalzen und die Hobelwerkzeuge in einem moglichst geringen Abstand in Vorschubrichtung hintereinander anzuordnen. Um auch Werkstücke mit stark variierender Breite bearbeiten zu können, ist es vorteilhaft, die Vorschubwalzen möglichst auf die Mitte des Werkstückes auszurichten. Die Vorschubwalzen sind daher auf den zugewandten Wellen axial verschiebbar montiert.
Es ist notwendig, die Hobelmaschine für verschiedene Werkstücke neu einzurichten. Neben dem Abstand der Hobelwerkzeuge muss in der Regel auch die Anordnung der Vorschubwalzen neu ausgerichtet werden. Hierbei besteht die Gefahr, dass insbesondere aufgrund der geringen Abstände die die Vorschubwalzen, Andruckwalzen oder Hobelwerkzeuge aufweisenden Baugruppen kollidieren. Dies gilt grundsätzlich für alle Hobelwerkzeuge, Vorschubwalzen und Andruckwalzen, die jeweils gegeneinander beweglich sind und sich dementsprechend auch berühren können Da diese Bauteile in der Regel aus gehärtetem Stahl bestehen, kann bei einer Kollision erheblicher Schaden entstehen. Die Gefahr einer Kollision besteht insbesondere dann, wenn die gegeneinander beweglichen Baugruppen der Hobelmaschine motorisch angetrieben und eingestellt werden.
Die Gefahr einer solchen Kollision dieser sich drehender Teile besteht aber auch in Bezug auf den Maschinentisch oder auf Abdeckungen beliebiger Art, die eigentlich feststehen, gegen die aber andere Baugruppen geführt werden können. In diesem Zusammenhang gilt ein Werkzeugtisch oder eine Abdeckung auch als Baugruppe. Diese sind zwar feststehend ausgebildet, wirken aber mit einer beweglich ausgebildeten Baugruppe zusammen.
Es ist aus der DE 41 14 818 A1 bekannt, den beweglichen Schlitten mit einer Tasteinrichtung zu versehen, welche gegenüber dem Vorschub des Schlittens voreilend ist und bei einer Berührung mit einer anderen Baugruppe eine Abschaltung des Vorschubes des Schlittens bewirkt. Die Tasteinrichtung arbeitet über mechanische Hebel, die bei Auslenkung einen Endschalter betätigen. Mit dieser Einrichtung kann eine Kollision der gegeneinander beweglichen Baugruppen grundsätzlich vermieden werden. Die beweglichen Hebelanordnungen sind jedoch relativ empfindlich
<Desc/Clms Page number 2>
und bedürfen häufig einen relativ grossen Einbauraum. Es kann hierbei zudem vorkommen, dass aufgrund der rauhen Betriebsbedingungen und Verschmutzungen insbesondere durch Staub und Hobelspäne die Mechanik blockiert. Eine Kollision kann dann nicht mehr sicher verhindert werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abschaltvorrichtung für eine Mehrseitenhobelmaschine der eingangs geschilderten Art so auszubilden, dass eine Kollision sicher vermieden werden kann.
Die Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass die Tasteinrichtung ein oder mehrere zwischen wenigstens zwei gegeneinander beweglichen Baugruppen elektrisch isoliert angeordnet elektrisch leitende/s Kontaktelement/e darstellt und dass eine Spannungsquelle vorgesehen ist, die mit dem Kontaktelement verbunden ist derart, dass bei einer Berührung des Kontaktelementes mit der anderen dieser gegeneinander beweglichen Baugruppen eine Veränderung der Spannung eintritt und zu der elektrischen Abschaltung führt. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass ein mechanisches Auslösen eines Endschalters nicht mehr erforderlich ist.
Ein Versagen, beispielsweise durch Verschmutzung, ist nicht mehr zu befürchten Auch wenn das Kontaktelement vor der Berührung mit Staub oder Hobelspänen bedeckt wäre, würde dieser bzw. würden diese bei der Berührung mit dem anderen Bauteil entfernt und die elektrische Leitfähigkeit wiederhergestellt.
Ein anderer Vorteil ist darin zu sehen, dass das Kontaktelement entsprechend dem Raumangebot ausgebildet sein kann. Es ist lediglich erforderlich, das Kontaktelement an einer beliebigen Stelle einer Baugruppe zu montieren. Eventuelle Hebelwege oder dergleichen, die bei einer mechanischen Auslösung zu beachten wären, müssen nicht berücksichtigt werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Baugruppe selbst das Kontaktelement bildet. Es wird dabei die betreffende Baugruppe, soweit elektrisch isolierbar, auf ein Potential gelegt, und die ganze Baugruppe wirkt als Kontaktelement. Durch entsprechend geschickte Anordnung der Baugruppe ist es dabei ausreichend mit zwei, drei oder vier verschiedenen Spannungen bzw. Potentiale (OV bzw. Erde, 5V, 10V..) im Niederspannungsbereich auszukommen und eine wirksame Abschaltvorrichtung zu realisieren.
Die elektrische Abschaltung kann beispielsweise die Vorschubbewegung der gerade bewegten Baugruppe betreffen. Auch ist es möglich, die gesamte Hobelmaschine in einem solchen Fall abzuschalten. Ferner ist es möglich, dass die Rotation der Hobelwerkzeuge und/oder der Vorschubwalzen angehalten wird.
Grundsätzlich ist es zweckmässig, wenn das Kontaktelement an dem Schlitten zum Einstellen der Hobelwerkzeuge angeordnet ist. Der Schlitten bietet sich konstruktiv für die Anbringung eines derartigen Kontaktelementes an. Es ist hierbei zweckmässig, wenn das Kontaktelement wenigstens einen in Vorschubrichtung des Schlittens vor dem Schlitten selbst liegenden Abschnitt aufweist.
Dadurch wird erreicht, dass dieser Abschnitt zuerst in den Bewegungsbereich einer anderen Baugruppe gelangt. Eine sichere Abschaltung kann somit erreicht werden
Es kann vorgesehen werden, das Kontaktelement elastisch mit der Baugruppe verbunden ist.
Dies hat den Vorteil, dass bei einer Berührung der betreffenden Baugruppen das Kontaktelement nachgeben kann und auch eine verzögerte Abschaltung zumindest des Vorschubes nicht zu einer Beschädigung des Kontaktelementes und/oder des betreffenden Bauteils kommt.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Kontaktelement als Kontaktabdeckung ausgebildet. Die Kontaktabdeckung kann eine Baugruppe zumindest teilweise abdekken und den Berührungsbereich der Walzen und/oder Hobelwerkzeuge an dem Werkstück freilassen. Dadurch kann die Baugruppe vor den anderen beweglichen Bauteilen einer anderen Baugruppe optimal abgeschirmt werden.
Es ist dabei günstig, wenn das Kontaktelement oder die Kontaktabdeckung aus einem Material bestehen, die eine geringere Härte als die kollisionsgefährdeten Bauteile der Baugruppen aufweisen. Dadurch wird eine Beschädigung dieser Bauteile bei einer Berührung vermieden. Das Kontaktelement bzw die Kontaktabdeckung kann aus einem metallischen Blech bestehen. Metallisches Blech weist eine gute elektrische Leitfähigkeit auf und kann nahezu beliebig verformt werden, so dass es beispielsweise der Kontur der betreffenden Baugruppe gut angepasst werden kann. Ferner ist das Blech relativ unempfindlich gegenüber einer Kollision mit rotierenden Bauteilen. Ein Ausfall der Kontaktabdeckung auch nach einer mehrmaligen Kollision ist daher nicht zu befürchten.
<Desc/Clms Page number 3>
Da die Werkzeugmaschinen überwiegend aus Metall besteht, kann ein Kontaktelement an fast jeder Stelle der Maschine realisiert werden. Die unterschiedlichen Baugruppen sind hierbei elektrisch isoliert, was zum Beispiel durch eine entsprechende Lagerung erreicht wird. Es ist auch vorgesehen, dass die Baugruppe ein Kontaktelement trägt und die Baugruppe elektrisch von dem Kontaktelement getrennt ist. Dadurch wird es möglich die Abschaltvorrichtung mit nur zwei Potentiale zu betreiben (zum Beispiel 0 und 10V).
Die angelegte Spannung ist günstigerweise eine Niederspannung, die für den Menschen unschädlich ist. Die angelegte Spannung kann beispielsweise 6 V oder aber auch 24 V betragen.
Wie im einzelnen die Veränderung der angelegten Spannung erfasst wird, ist grundsätzlich beliebig. Es ist beispielsweise möglich, dass der eine Pol mit dem Kontaktelement und der andere Pol mit dem Maschinengestell verbunden ist. Durch eine Kollision wird ein Stromkreis geschlossen, der beispielsweise ein Relais ansteuert, oder dass das eingepragte Spannungsniveau eine elektronische Schaltung derart beeinflusst ("stromlose Steuerung"), so dass entsprechende elektrische Antriebe abgeschaltet werden.
Gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Kontaktmittel mit mechanischen Mitteln zusammenwirkt bzw hinter der Kontaktabdeckung mechanische Mittel vorgesehen sind, die bei Bewegung des Kontaktmittels bzw. der Kontaktabdeckung einen Endschalter auslösen, um die elektrische Abschaltung zu bewirken Dadurch kann die Sicherheit weiter erhöht werden
Die Erfindung wird im folgenden anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Mehrseitenhobelmaschine mit der Abschalt- vorrichtung gemäss der Erfindung und
Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles X in Fig. 1.
Die in der Zeichnung dargestellte Mehrseitenhobelmaschine weist einen Maschinentisch 10 auf, auf dessen Tischplatte 11 das Werkstück 12 horizontal aufliegt. Auf dem Tisch 10 ist eine senkrecht zur Tischplatte 11verlaufende Anschlagplatte 13 angeordnet, an der sich das Werkstück mit einer vertikalen Längsseite 14 abstützt. In der Tischplatte 11ist ein nicht dargestelltes rotierendes Hobelwerkzeug eingelassen, das die Unterseite 15 des Werkstückes bearbeitet. In der Anschlagplatte 13 befindet sich ein weiteres Hobelwerkzeug 16, das die vertikale Längsseite 14 des Werkstückes bearbeitet. Die Hobelwerkzeuge rotieren dabei jeweils um eine Drehachse parallel zur entsprechenden Längsseite und senkrecht zur Vorschubrichtung 17.
Gegenüber der Anschlagplatte 13 ist ein drittes rotierendes Hobelwerkzeug 18 vorgesehen, das auf einem Schlitten 19 gelagert ist Das Hobelwerkzeug dient zum Bearbeiten der anderen vertikalen Längsseite 20 des Werkstückes 12. Die Drehachse 21 des dritten Hobelwerkzeuges verläuft parallel zur Längsseite 20 und senkrecht zur Vorschubrichtung 17 des Werkstückes. Der
Schlitten 19 ist über nicht dargestellte Führungsmittel und Stellmittel senkrecht zur Anschlagplatte
13 hin- und herbewegbar gelagert. Auf dem Schlitten 19 sind ferner Andruckwalzen 22 vorgesehen, die das Werkstück fest gegen die Anschlagplatte 13 drücken. Durch eine entsprechende Wahl des Abstandes zwischen dem zweiten und dem dritten Hobelwerkzeuges kann die Breite des Werkstückes eingestellt werden.
Grundsätzlich weist eine solche Mehrseitenhobelmaschine noch ein viertes rotierendes Hobelwerkzeug auf, das auf einem Schlitten senkrecht zur Tischplatte 11hin- und herbewegbar ist.
Dieses Hobelwerkzeug bearbeitet die obere Längsseite 23 des Werkstückes. Auf diesem Schlitten können ebenfalls Andruckwalzen vorgesehen sein. Durch eine entsprechende Wahl des Abstan- des zwischen dem ersten und dem vierten Hobelwerkzeug kann die Höhe des Werkstückes einge- stellt werden. Diese Baugruppe ist der Übersichtlichkeit in der Zeichnung nicht dargestellt.
Die Hobelwerkzeuge liegen in Vorschubrichtung hintereinander, um sich gegenseitig nicht zu behindern. Es ist offensichtlich, dass mit einer solchen Vierseitenhobelmaschine ein Werkstück in nur einem Arbeitsgang von allen Seiten gleichzeitig bearbeitet werden kann.
Zum Erzeugen des Vorschubes des Werkstückes 12 sind gezahnte Vorschubwalzen 24 vorgesehen, die auf der oberen Längsseite 23 des Werkstückes 12 anliegen. Im einzelnen ist die
Anordnung so getroffen, dass die Vorschubwalzen 24 auf Wellen 25 angeordnet sind, die in
Vorschubrichtung hintereinander liegen. Die Vorschubwalzen 24 können dabei auf den Wellen axial verschoben werden, um eine optimale Lage bezüglich der Breite des Werkstückes einneh-
<Desc/Clms Page number 4>
men zu können. Die Wellen und somit die Vorschubwalzen sind über nicht näher dargestellte Führungsmittel 26 senkrecht zur Tischplatte 11 hin- und herbewegbar, also in der Höhe verstellbar.
Es ist klar, dass die Vorschubwalzen, die Andruckwalzen, die Schlitten mit den Hobelwerkzeugen gegeneinander bewegliche Baugruppen bilden, die unter ungünstigen Bedingungen kollidieren können. Zum Schutz vor Beschädigungen aufgrund einer solchen Kollision ist eine Abschaltvorrichtung 27 vorgesehen, die ein rechtzeitiges Abschalten der Vorschubbewegung der betreffenden Baugruppe oder eine Abschaltung der Maschine bewirkt.
Die Abschaltvorrichtung 27 weist eine Tasteinrichtung mit einem Kontaktelement auf, das elektrisch leitend und als Kontaktabdeckung 28 ausgebildet ist. Die Kontaktabdeckung ist zwischen zwei gegeneinander beweglichen Baugruppen angeordnet. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Kontaktabdeckung auf der Baugruppe des beweglichen Schlittens 19 montiert und schirmt dessen Bauteile, insbesondere die Andruckrollen 22, vor einer Kollision mit den Vorschubwalzen ab, die in diesem Fall die andere Baugruppe bilden.
Die Kontaktabdeckung 28 benötigt nur einen geringen Platzbedarf. Dadurch ist es möglich, die entsprechenden Baugruppen sehr dicht gegeneinander zu bewegen, so dass auch kleine Werkstücke bearbeitet werden können.
Die Anordnung ist im einzelnen so getroffen, dass die Kontaktabdeckung über Federelemente 29 elastisch und über Isolierkörper 30 elektrisch isoliert auf dem Schlitten 19 befestigt ist. Die Kontaktabdeckung steht in elektrischer Verbindung mit einer nicht gezeigten Spannungsquelle. Kommt nun die Kontaktabdeckung 28 in Berührung mit einer anderen Baugruppe, deren Bestandteile grundsätzlich ebenfalls aus einem elektrisch leitenden Material bestehen, wird eine Veränderung der angelegten Spannung bewirkt. Diese Veränderung der Spannung kann durch nicht dargestellte Mittel erfasst werden, so dass eine elektrische Abschaltung beispielsweise des Vorschubes des Schlittens 19 erfolgen kann.
Die Kontaktabdeckung 28 besteht z. B. aus einem metallischen Blech und ist so ausgebildet, dass wenigstens ein Abschnitt 33 in Vorschubrichtung des Schlittens 19 vor dem Schlitten selbst liegt. Dieser Abschnitt ist dabei so ausgerichtet, dass er zuerst in den Bewegungsbereich einer anderen Baugruppe, bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel der Vorschubwalzen 24 und deren Wellen 25, gelangt, bevor der Schlitten diese berühren könnte Eine rechtzeitige Abschaltung kann somit bewirkt werden.
Es kann vorgesehen werden, dass zwischen der Kontaktabdeckung 28 und dem Schlitten 19 mechanische Mittel, insbesondere mechanisch betätigte Endschalter angeordnet sind, die bei einer Bewegung der Kontaktplatte nach einer Kollision ebenfalls eine Abschaltung bewirken können. Dadurch kann erreicht werden, dass bei einem Ausfall der erstgenannten Tasteinrichtung 27 dennoch eine Abschaltung erfolgen kann.
Es können ferner weitere Tastelemente 31 vorgesehen werden, die hebelartig ausgebildet sind, und bei Auslenkung einen Endschalter mechanisch betätigen. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein derartiger Tasthebel 32 am Schlitten 19 angelenkt und erstreckt sich über das Hobelwerkzeug 18, um es vor einer Kollision mit einer Vorschubwalze zu schützen. Es kann aber auch alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, dass dieser Tasthebel elektrisch leitend ist und elektrisch mit der Kontaktabdeckung 28 verbunden ist. Dadurch wird bei einer Berührung des Tasthebels mit der Vorschubwalze ebenfalls eine Veränderung der angelegten Spannung erzeugt, so dass eine Abschaltung erfolgen kann.
Es ist selbstverständlich, dass eine derartige Kontaktabdeckung an den relevanten beweglichen Baugruppen, also insbesondere an dem horizontal beweglichen Schlitten 19 als auch an dem nicht dargestellten vertikal beweglichen Schlitten angeordnet sein kann. Durch entsprechende Ausformung der Kontaktabdeckung können die wesentlichen Bauteile gut abgeschirmt werden, so dass eine sichere Abschaltung bei einer Kollision möglich ist. Die Kontaktabdeckung kann dabei entsprechend robust ausgebildet sein, so dass diese auch bei mehrmaliger Kollision keine massgeblichen Beschädigungen erfährt.
Die Erfindung ist nicht nur, wie beschrieben, bei Vierseitenhobelmaschinen einsetzbar, sondern kann auch bei sonstigen Werkzeugmaschinen einsetzbar sein, bei welchen die Gefahr von Kollisionen zwischen verschieden Baugruppen besteht wie zum Beispiel Sägen oder Fräsen, oder komplexere, mehrachsige Bearbeitungszentren.