DE10124084A1 - Bohrkopf für eine Maschine zum Bearbeiten von Tafeln aus Holz oder dergleichen - Google Patents
Bohrkopf für eine Maschine zum Bearbeiten von Tafeln aus Holz oder dergleichenInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Bohrkopf für Maschinen zum Bearbeiten von Tafeln aus Holz oder dergleichen, mit den folgenden Elementen: DOLLAR A - wenigstens eine Bohreinheit; DOLLAR A - die Bohreinheit umfaßt einen Elektromotor mit einem Stator und einem Rotor; DOLLAR A - der Stator besitzt eine Achse, die mit einer Mehrzahl von Sitzen versehen ist, herumgruppiert um die Achse, um eine Statorwicklung aufzunehmen; DOLLAR A - der Rotor ist koaxial zum Stator angeordnet und mit einer ersten Abtriebswelle versehen, die die Achse umläuft und einen ersten Werkzeugträger besitzt. DOLLAR A Die Erfindung ist gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: DOLLAR A - der Stator ist mit wenigstens einem weiteren Sitz versehen, zum wenigstens teilweisen Aufnehmen einer zweiten Abtriebswelle, die einen zweiten Werkzeugträger bildet; DOLLAR A - Mittel zum Übertragen von Drehmoment von der ersten Abtriebswelle zur zweiten Abtriebswelle.
Description
Die Erfindung betrifft einen Bohrkopf für eine Maschine zum Bearbeiten von
Tafeln aus Holz oder dergleichen.
Auf dem Gebiet der Bearbeitung von Tafeln aus Holz oder dergleichen ist es
bekannt, Bohrköpfe zu verwenden, die eine Mehrzahl von Werkzeugträgern
(Dorne) aufweisen, mit zueinander parallel angeordneten Achsen. Die
einzelnen Werkzeugträger sind gleichförmig entlang einer bestimmten
Strecke verteilt angeordnet und zwar derart, daß die Achsen zwischen
einander benachbarten Werkzeugträgerdornen gleich zueinander sind. Ferner
sind Antriebe vorgesehen, um die einzelnen Werkzeugträger in Umlauf um
die betreffenden Achsen zu versetzen.
Die genannten Antriebe bei den bekannten Bohrköpfen der oben
beschriebenen Art sind von zwei verschiedenen Bauarten.
Die erste Bauart umfaßt einen Elektromotor, dessen eine Abtriebswelle eine
zweier Werkzeugträger bildet, ferner Mittel zum Übertragen, normalerweise in
Gestalt eines Riementriebs oder eines Zahntriebs, um Drehmoment der
Ausgangswelle des Elektromotors auf die Werkzeugträger zu übertragen.
Sobald der Antrieb derart gestaltet ist, daß er gleichzeitig sämtliche
Werkzeugträger antreibt, besteht keine Möglichkeit, die anzutreibenden
Werkzeugträger in Bezug auf die auszuführenden Arbeiten anzutreiben. Jeder
Werkzeugträger wird während einer bestimmten Zeitspanne angetrieben. Dies
führt dazu, daß die Zeitspannen des Stillstandes größer sind, als die
Zeitspannen, in welcher die betreffenden Werkzeugträger Arbeit verrichten
können.
Hieraus folgt, daß Bohrköpfe der bekannten Art, die einen Antrieb der
beschriebenen Art benutzen, erhebliche Nachteile haben. Der Hauptnachteil
besteht darin, daß der Verbrauch an elektrischer Energie hoch ist, daß der
Verschleiß der umlaufenden Teile hoch ist, insbesondere der genannten
Übertragungsmittel, und daß der Geräuschpegel hoch ist.
Bei der zweiten bekannten Bauart umfaßt der Antrieb eine Mehrzahl von
Elektromotoren, die gleich der Anzahl der Werkzeugträger sind und die
jeweils dazu dienen, einen der Werkzeugträger anzutreiben.
Hieraus folgt, daß die bekannten Bohrköpfe, die einen solchen Antrieb
aufweisen, schwer, voluminös und zugleich teuer in der Anschaffung sind,
und zwar im Hinblick auf die Mehrzahl der Elektromotoren.
Da der Achsabstand zwischen den einzelnen Werkzeugträgern der
genannten zweiten Bauart relativ gering sein muß, um Standardmaße
verwenden zu können, tritt bei dieser zweiten Bauart der weitere Nachteil
hinzu, daß die Elektromotoren ein gedrängtes Bauvolumen haben müssen
und damit nicht das notwendige Drehmoment aufbringen, um die
Werkzeugträger bei jeglichen Arbeitsanforderungen anzutreiben,
beziehungsweise die Zeitspanne des Betriebes des einzelnen
Werkzeugträgers ist notwendigerweise gering.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bohrkopf für Maschinen zum
Bearbeiten von Tafeln aus Holz oder dergleichen zu schaffen, der die
genannten Nachteile nicht aufweist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist im
einzelnen folgendes dargestellt:
Fig. 1 veranschaulicht schematisch in perspektivischer Ansicht eine
bevorzugte Ausführungsform eines Bohrkopfes, montiert an
einer Maschine zum Bearbeiten von Tafeln aus Holz oder
dergleichen.
Fig. 2 ist eine Seitenansicht in vergrößerter Darstellung mit zum
Zwecke der Klarheit weggeschnittenen Teilen einer Einzelheit
von Fig. 1.
Fig. 3 ist eine zweite Schnittansicht gemäß der Linie III-III von Fig. 2.
Fig. 4 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Einzelheit
von Fig. 2.
Die in Fig. 1 in ihrer Gesamtheit gezeigte Maschine zum Bearbeiten von
Tafeln 2 aus Holz oder dergleichen weist ein langgestrecktes Fundament 3
auf, das sich in einer Richtung 4 erstreckt. Fundament 3 ist im wesentlichen
von U-förmigem Querschnitt mit zwei seitlichen Schenkeln 5, die sich parallel
zur Richtung 4 erstrecken. Sie tragen ein Gleitband 6 bekannter Bauart, das
zwischen den beiden Schenkeln 5 angeordnet ist, zum Abführen von Spänen
und Bearbeitungsabfall.
Maschine 1 umfaßt eine fahrbare Brücke 7. Zu dieser gehört eine vertikale
Stütze 8, die in bekannter Weise an das Fundament 3 angeschlossen ist, um
entlang dem Fundament 3 und unter dem Schub eines hier nicht
dargestellten Aktuators eine gradlinige Verschiebung in Richtung 4 zu
bewirken. Stütze 8 trägt an ihrem einen Ende eine Traverse 9. Diese erstreckt
sich über dem Fundament 3 in horizontaler Richtung 10, rechtwinklig zur
Richtung 4.
Die fahrbare Brücke 7 trägt einen Bearbeitungskopf 11. Dieser ist in an sich
bekannter Weise an die Traverse 9 angeschlossen, um entlang der Traverse
9 eine gradlinige Verschiebung in Richtung 10 auszuführen. Dabei ist
wenigstens ein Bohrkopf 12 vorgesehen, der in bekannter Weise an
Arbeitskopf 11 montiert ist, und sich in einer Richtung 13 verschieben kann,
vertikal und rechtwinklig zu den Richtungen 4 und 10.
Maschine 1 weist unter anderem eine Mehrzahl von Traversen 14 auf. Jede
dieser Traversen weist einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf
und ist im folgenden mit "Arbeitsebene" bezeichnet. Jede Arbeitsebene 14
erstreckt sich zwischen den Schenkeln 5 sowie in Richtung 10 und jede
Arbeitsebene ist in bekannter Weise an die Schenkel 5 angeschlossen, um
von Hand oder mittels eines bekannten, nicht dargestellten Aktuators entlang
der Schenkel 5 verschiebbar zu sein.
Die Arbeitsebenen 14 tragen eine Mehrzahl von Verriegelungseinrichtungen
15, deren Anordnung auf den entsprechenden Arbeitsebenen im
wesentlichen von den Abmessungen der zu bearbeitenden Tafeln 2 sowie
von den an diesen Tafeln 2 auszuübenden Arbeitsvorgängen abhängt.
Die Vorrichtungen 15 sind oben durch entsprechende, im wesentlichen
ebene Flächen 16 begrenzt, die untereinander koplanar sind, um eine
Bezugsebene P zum Bearbeiten der Tafel 2 zu bilden. Sie sind an eine hier
nicht dargestellte Saugeinrichtung angeschlossen, um die Tafel 2 an der
Ebene P festzuhalten.
Wie man aus den Fig. 2 und 3 erkennt, umfaßt der Bohrkopf eine
Mehrzahl von Bohreinheiten 17 (in Fig. 2 sind hiervon nur zwei dargestellt),
die gleichmäßig über die Strecke P1 verteilt sind, und deren Verlauf von einer
Mehrzahl von Faktoren abhängt, beispielsweise von den an der Tafel 2
auszuführenden Arbeiten.
Jede Einheit 17 umfaßt ein hülsenförmiges Außengehäuse 18, das in seinem
Inneren einen Elektromotor 19 aufnimmt. Dieser kann ein bürstenloser
Synchronmotor oder Asynchronmotor sein.
Motor 19 weist einen Stator 20 auf, der seinerseits ein hülsenförmiges
Gehäuse 21 hat, mit einer Längsachse 22, die senkrecht zur Strecke P1
verläuft. Das Gehäuse 21 ist im inneren von einer zylindrischen, zur Achse 22
koaxialen Fläche 23 begrenzt, und außen von einer Fläche 24. Die Fläche 24
umfaßt einen vorderen Frontalteil 24a und einen hinteren Frontalteil 24b,
koaxial zur Achse 22, ferner zwei im wesentlichen ebene Seitenteile 24c, die
zur Achse 22 parallel verlaufen und die sich an die Teile 24a, 24b
entsprechend Kanten 25 anschließen.
Stator 20 ist unter anderem mit einer Mehrzahl von Sitzen 26 versehen, die
sich durch das Gehäuse 21 parallel zur Achse 22 hindurch erstrecken und
die sich nach außen hin entsprechend der Fläche 23 erweitern. Die Sitze
dienen zum Aufnehmen der elektrischen Verdrahtung 27 des Stators.
Die Sitze 26 sind gleichförmig um die Achse 22 im Inneren der beiden Teile
des Gehäuses 21 verteilt, die auf die einander gegenüberliegenden Seiten
der Achse 22 im Bezug auf die Strecke P1 angeordnet sind und die sich um
die Achse 22 erstrecken, entsprechend einem Öffnungswinkel von wesentlich
kleiner als 180 Grad.
Motor 19 umfaßt unter anderem einen Rotor 28. Dieser ist koaxial zum Stator
20 angeordnet und sowohl drehfest als auch axialfest an eine Hülse 29
angeschlossen. Das Ende der Hülse ragt über den Rotor 28 hinaus, und ist
in Lagern 30 gelagert, so daß der Rotor 28 um die Achse 22 umlaufen kann.
Hülse 29 stellt zusammen mit den Lagern 30 einen Teil der Bohrvorrichtung
31 dar, die unter anderem eine Abtriebswelle 32 aufweist. Die Abtriebswelle
32 ist mit der Hülse 29 drehfest verbunden. Die Weile 32 weist an ihrem
freien Ende einen Werkzeugträger 33 auf, der unter dem Gehäuse 18
hervorragt und einen Sitz 34 zum Aufnehmen und Zentrieren eines hier nicht
gezeigten Werkzeuges aufweist.
Wie man aus den Fig. 3 und 4 erkennt, ist Stator 20 unter anderem mit
zwei Längsrillen 35 versehen. Diese erstrecken sich parallel zur Achse 22 und
sind in gleichen gegenseitigen Abständen in Bezug zueinander angeordnet.
Sie befinden sich zwischen den beiden Teilen des Gehäuses 21, die die Sitze
26 aufweisen und erweitern sich nach außen entsprechend der beiden Teile
24c. Jede Rille 35 ist im wesentlichen von halbzylindrischer Gestalt. Sie bildet
einen Sitz, um wenigstens einen Teil einer Bohrvorrichtung 31 aufzunehmen
(im folgenden mit 31b bezeichnet), die im wesentlichen identisch mit jener
Bohrvorrichtung 31 ist (im folgenden mit 31a bezeichnet), die dem Rotor 28
zugeordnet ist. Die Hülsen 29 einer jeden Vorrichtung 31a und 31b sind
mittels zweier Platten 36 drehbar und axial fixiert an das Gehäuse 18
angeschlossen. Die beiden Platten begrenzen oben beziehungsweise unten
das Gehäuse 18. Sie dienen zum Aufnehmen der Lager 30 und sind
miteinander durch eine Mehrzahl von Verriegelungsschrauben 37 verbunden,
die sich über das Gehäuse 18 parallel zur Achse 22 erstrecken.
Die Abtriebswelle 32 (im folgenden mit 32b bezeichnet) einer jeden der
beiden Vorrichtungen 31b ist an die Abtriebswelle 32 (im folgenden mit 32a
bezeichnet) der Vorrichtung 31a angeschlossen, um um eine eigene Achse
38 umzulaufen, die im wesentlichen parallel zur Achse 22 verläuft, und zwar
mittels einer Übertragungsvorrichtung 39, umfassend einen endlosen Riemen
40, der zwei Riemenscheiben 41 umschlingt, die ihrerseits auf den
entsprechenden Hülsen 29 sitzen.
Gemäß einer hier nicht dargestellten Ausführungsform kann die
Übertragungsvorrichtung 39 auch ein Paar Zahnräder aufweisen, deren jedes
auf der betreffenden Hülse sitzt.
Die Strecke P1 kann jeglichen Verlauf aufweisen. Sie kann parallel oder nicht
parallel zu jeder der genannten Richtungen 4, 10, 13 verlaufen.
Die Achsen 22 und 38 der Einheit 17 sind jeweils in der betreffenden der
genannten Richtungen 4, 10, 13 angeordnet. Sie weisen einen gegenseitigen
Abstand auf, der eine bestimmte Größe hat - im vorliegenden Falle ein
Standardwert von 30 oder 32 mm.
Jede Vorrichtung 31a, 31b ist außerdem mit einem Aktuator 42 ausgestattet,
um die betreffende Welle 32a, 32b gradlinig entlang der betreffenden Hülse
39 zu verschieben, und zwar zwischen einer Arbeitsposition, in welcher das
betreffende, hier nicht dargestellte Werkzeug die zu bearbeitende Tafel 2
erfaßt, und einer Ruheposition.
Vorrichtung 42 umfaßt einen Betätigungszylinder 43. Dieser ist auf der
gegenüberliegenden Seite des Werkzeugträgers 33 koaxial zur betreffenden
Achse 22, 38 angeordnet und mit einem Kolben 44 zum pneumatischen
Verschieben ausgestattet. Der Kolben ist seinerseits im Inneren des Zylinders
43 gleitbar. Er ist durch Zwischenfügen eines Wälzlagers 45 am Ende der
betreffenden Welle 32a, 32b fixiert, aber drehbar.
Kolben 44 dient dazu, die betreffende Welle 32a, 32b aus der genannten
Ruheposition in die Arbeitsposition zu verschieben, und zwar unter dem
Schub einer hier nicht gezeigten pneumatischen Vorrichtung, und entgegen
der Wirkung einer Rückholfeder 46. Die Feder 46 ist zwischen dem Kolben 44
und dem Zylinder 43 angeordnet, koaxial zur betreffenden Achse 22, 38.
Gemäß einer hier nicht gezeigten Variante sind die Vorrichtungen 31a, 31b
mit entsprechenden Vorrichtungen 42 versehen, und die betreffenden, hier
nicht gezeigten Werkzeuge gelangen zum Eingriff an der betreffenden zu
bearbeitenden Tafel 2, wobei das Verschieben der Brücke 7 in Richtung 4,
des Arbeitskopfes 11 in Richtung 10 und des Bohrkopfes 12 in Richtung 13
selektiv gesteuert werden.
Die Arbeitsweise des Bohrkopfes 12 ist aus dem oben beschriebenen leicht
erkennbar und bedarf keiner Erläuterung.
Der Bohrkopf 12 hat den Vorteil, daß er selektiv die Wirkung der Bohreinheit
17 in Bezug auf die auszuführende Arbeit sowie in Bezug auf die
Abmessungen der Tafel 2 steuert.
Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß der Verbrauch an elektrischer
Energie, der Verschleiß der umlaufenden Teile, insbesondere der
Übertragungsvorrichtungen 39 sowie die Geräuscherzeugung durch die
Erfindung minimiert werden.
Da jeder Motor 19 dazu dient, drei Ausgangswellen 32a, 32b anzutreiben,
läßt sich der Bohrkopf 12 relativ einfach und wirtschaftlich und damit
kostengünstig gestalten. Der Motor 19 weist eine Abmessung auf, parallel zur
Strecke P1 gesehen, die ausreicht, um das erforderliche Paar in Umlauf zu
versetzen, sowie die drei Abtriebswellen 32a, 32b.
Claims (11)
1. Bohrkopf für Maschinen zum Bearbeiten von Tafeln aus Holz oder
dergleichen, mit den folgenden Elementen:
- 1. 1.1 wenigstens eine Bohreinheit (17);
- 2. 1.2 die Bohreinheit (17) umfaßt einen Elektromotor (19) mit einem Stator (20) und einem Rotor (28);
- 3. 1.3 der Stator (20) besitzt eine Achse (22), die mit einer Mehrzahl von Sitzen (26) versehen ist, herumgruppiert um die Achse (22), um eine Statorwicklung (27) aufzunehmen;
- 4. 1.4 der Rotor (28) ist koaxial zum Stator (20) angeordnet und mit einer ersten Abtriebswelle (32a) versehen, die um die Achse (22) umläuft und einen ersten Werkzeugträger (23) besitzt; gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
- 5. 1.5 der Stator (20) ist mit wenigstens einem weiteren Sitz (35) versehen, zum wenigstens teilweisen Aufnehmen einer zweiten Abtriebswelle (32b), die einen zweiten Werkzeugträger (33) bildet;
- 6. 1.6 Mittel (39) zum Übertragen von Drehmoment von der ersten Abtriebswelle (32a) zur zweiten Abtriebswelle (32b).
2. Bohrkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator
(20) ein hülsenförmiges Gehäuse (21) umfaßt, das seinerseits zwei
sich um die Achse (22) herum erstreckende Teile aufweist, daß die
Sitze (26) im wesentlichen entsprechend einem ersten der Teile
angeordnet sind, und daß der weitere Sitz (35) im wesentlichen
entsprechend einem zweiten Teil angeordnet ist.
3. Bohrkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
Gehäuse (21) innen und außen von einer Innenfläche (23)
beziehungsweise von einer Außenfläche (24) begrenzt ist, daß sich
die Sitze (26) entsprechend der Innenfläche (23) nach außen öffnen,
und daß sich der weitere Sitz (25) entsprechend der Außenfläche
(24) nach außen öffnet.
4. Bohrkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der weitere Sitz (35) im wesentlichen
halbzylindrisch ist und sich parallel zur Achse (22) erstreckt.
5. Bohrkopf nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der erste Teil (2) Besatz aufweist, die
gleichmäßig um die Achse (22) herumgruppiert sind und sich um die
Achse (22) in Winkelabständen von weniger als 180 Grad erstrecken,
daß der Stator (20) mit zwei weiteren Sitzen (35) versehen ist, die im
wesentlichen zwischen den beiden Satz angeordnet sind, um
entsprechende der zweiten Abtriebswellen (32b) zugeordnet zu
werden, und daß die Mittei (39) zum Übertragen von Drehmoment
von der ersten Abtriebswelle (32a) zu jeder der zweiten
Abtriebswellen (32b) zu übertragen.
6. Bohrkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Mittel (39) zum Übertragen aus
Riementrieben bestehen.
7. Bohrkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Mittel (39) zum Übertragen aus
Zahnradgetrieben bestehen.
8. Bohrkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß jede der Abtriebswellen (32a, 32b) gleitend,
aber drehfest mit einer Hülse (29) in Verbindung stehen, und daß die
Hülse (29) der ersten Abtriebswelle (32a) drehfest und verschiebefest
an den Rotor (28) angeschlossen ist.
9. Bohrkopf nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sämtlichen
Abtriebswellen (32a, 32b) Aktuatoren (42) zum Verschieben der
einzelnen Abtriebswelle (32a, 32b) entlang der betreffenden Hülse
(29) zugeordnet sind, und zwar zwischen einer Ruheposition und
einer Arbeitsposition, wobei ein auf der Abtriebswelle (32a, 32b)
montiertes Werkzeug die zu bearbeitende Tafel (2) erfaßt.
10. Bohrkopf nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der
einzelne Aktuator (42) erste Schubmittel (46) aufweist, um die
betreffende Abtriebswelle (32a, 32b) aus der Arbeitsposition in die
Ruheposition zu verschieben, sowie zweite Schubmittel (43, 44), um
die jeweilige Abtriebswelle (32a, 32b) aus der Ruheposition in die
Arbeitsposition zu verbringen.
11. Bohrkopf nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die
ersten Schubmittel (46) elastische Schubmittel sind, und daß die
zweiten Schubmittel (43, 44) einen zylindrischen Aktuator (43)
umfassen, der einen zur Achse (22) parallel beweglichen Kolben (44)
aufweist, um die betreffende Abtriebswelle (32a, 32b) entgegen der
Wirkung des elastischen Schubmittels zu verschieben.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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Effective date: 20110703 |
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