DE10125736A1 - Werkzeug zur Bearbeitung von Werkstücken aus Holz, Kunststoff und dergleichen - Google Patents

Abstract

Das Werkzeug hat einen Planfräser und einen Hobelkopf, die auf einer gemeinsamen Spindel sitzen und mit denen eine Seitenfläche und eine Unterseite des Werkstückes gleichzeitig bearbeitet werden. Zur Bearbeitung der übrigen Seiten des Werkstückes sind weitere Werkzeuge notwendig, die auf weiteren Spindeln der Maschine sitzen. Sie ist dadurch konstruktiv aufwendig und teuer. Es ist schwierig, die beiden Seitenflächen des Werkstückes genau parallel zu bearbeiten, da die Werkzeuge auf getrennten Spindeln sitzen. DOLLAR A Damit das Werkstück mit hoher Genauigkeit bearbeitet werden kann, hat das Werkzeug wenigstens einen weiteren Planfräser, der auf dem Hobelkopf relativ zum anderen Planfräser verstellt werden kann. Mit dem Werkzeug können drei Seiten des Werkstückes gleichzeitig bearbeitet werden. Da die Planfräser auf derselben Spindel sitzen, können die Seitenflächen des Werkstückes absolut gerade und parallel zueinander bearbeitet werden. Die Maschine benötigt nur eine geringe Zahl von Spindeln. DOLLAR A Das Werkzeug kann insbesondere bei Kehlmaschinen eingesetzt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zur Bearbeitung von Werkstücken aus Holz, Kunststoff und dergleichen nach dem Oberbegriff des An­ spruches 1.

Bei einem solchen bekannten Werkzeug (EP 0 559 577 A1) sitzen der Planfräser und der Hobelkopf mit den Schneidelementen auf ei­ ner gemeinsamen Maschinenspindel. Das durch die entsprechende Maschine laufende Werkstück wird mit dem Planfräser an der einen Seitenfläche und mit den Schneidmessern des Hobelkopfes an der Unterseite bearbeitet. Da die Werkstücke beim Durchlauf durch eine Holzbearbeitungsmaschine an allen vier Seiten bearbeitet werden, ist die Maschine noch mit weiteren Spindeln versehen, auf denen ein weiterer Planfräser zur Bearbeitung der anderen Seitenfläche des Werkstückes sowie ein weiteres Werkzeug zur Bearbeitung der Oberseite des Werkstückes sitzen. Die Maschine ist dementspre­ chend konstruktiv aufwendig gestaltet und entsprechend teuer. Zu­ dem bereitet es erhebliche Probleme, die beiden in Transportrichtung des Werkstückes durch die Maschine verlaufenden Seitenflächen des Werkstückes genau parallel zu bearbeiten, da die entsprechenden Werkzeuge auf unterschiedlichen Spindeln sitzen und unabhängig voneinander eingestellt werden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Werkzeug so auszubilden, daß das Werkstück mit hoher Genauigkeit bearbeitet werden kann.

Diese Aufgabe wird beim gattungsgemäßen Werkzeug erfindungsge­ mäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Mit dem erfindungsgemäßen Werkzeug wird das Werkstück gleichzei­ tig an drei Seiten bearbeitet. Mit den beiden Planfräsern werden die in Transportrichtung durch die Maschine verlaufenden Seitenflächen des Werkstückes bearbeitet, während mit den Schneidmessern des Hobelkopfes die eine Außenseite des Werkstückes bearbeitet wird. Dementsprechend muß beim Durchgang des Werkstückes durch die entsprechende Maschine nur noch die andere Außenseite des Werk­ stückes bearbeitet werden. Da die beiden Planfräser auf derselben Spindel sitzen, können die Seitenflächen des Werkstückes absolut gerade und insbesondere absolut parallel zueinander bearbeitet wer­ den, was für eine spätere Verleimung des Werkstückes unabdingbar ist. Da die Seitenflächen des Werkstückes mit den beiden Planfrä­ sern stirngefräst werden, haben sie eine optimale Oberfläche für den späteren Verleimvorgang. Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbil­ dung benötigt die Maschine, in welche das erfindungsgemäße Werk­ zeug eingesetzt wird, nur noch eine geringe Zahl an Spindeln, so daß die Maschine konstruktiv einfach aufgebaut und vor allen Dingen ko­ stengünstig hergestellt werden kann, ohne daß dadurch die Bearbei­ tungsqualität und Bearbeitungsgenauigkeit beeinträchtigt wird. Unter Hobelkopf ist ein Werkzeug zu verstehen, dessen Schneidmesser ge­ rade oder profilierte Schneiden haben können.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren An­ sprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.

Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 teilweise im Axialschnitt und teilweise in Ansicht ein erfin­ dungsgemäßes Werkzeug,

Fig. 2 eine Stirnansicht des erfindungsgemäßen Werkzeuges.

Das Werkzeug dient vorzugsweise zur Bearbeitung von Werkstücken aus Holz, Kunststoff und dergleichen und sitzt auf einer (nicht darge­ stellten) Spindel einer entsprechenden Maschine, vorzugsweise einer Kehlmaschine. Mit dem einzigen Werkzeug ist eine dreiseitige Bear­ beitung eines Werkstückes 1 möglich, das in bekannter Weise durch die Maschine transportiert wird. Das Werkzeug hat zwei Planfräser 2, 3, zwischen denen sich ein Hobelkopf 4 befindet. Mit den Planfräsern 2, 3 werden die einander gegenüberliegenden Seiten 5, 6 des Werk­ stückes 1 bearbeitet. Diese Seitenflächen 5, 6 liegen in Transport­ richtung des Werkstückes 1 durch die Maschine. Mit dem Hobelkopf 4 wird die Oberseite 7 des Werkstückes 1 bei dessen Durchlauf durch die Maschine bearbeitet. Der Hobelkopf 4 kann auch als Profilmes­ serkopf ausgebildet sein, der Profilmesser trägt, so daß die Oberseite 7 des Werkstückes 1 mit einer entsprechenden Profilierung versehen sein kann.

Der Hobelkopf 4 hat einen Grundkörper 8, der am Umfang in bekann­ ter Weise Schneidmesser 9 trägt. Sie sind in umfangsseitigen Nuten 10 des Grundkörpers 8 mit Druckelementen 11 eingespannt, die durch versenkt angeordnete Spannschrauben 12 betätigt werden. Durch Anziehen der Spannschrauben 12 werden die Druckelemente 11 in Richtung auf die gegenüberliegende Seitenwand 13 der jeweili­ gen Nut 10 gedrückt, wodurch die Schneidmesser 9 durch die Druck­ elemente 11 gegen die Nutseitenwände 13 gespannt werden. Die Druckelemente 11 können sich über die Länge der Nuten 10 erstrec­ ken. Es ist aber auch möglich, für jedes Schneidmesser 9 nebenein­ ander liegende Druckelemente 11 vorzusehen.

Der Grundkörper hat eine axiale, ihn über seine Länge durchsetzen­ de Öffnung 14, mit der er auf die (nicht dargestellte) Maschinenspin­ del gesteckt werden kann.

An der einen Stirnseite 15 des Grundkörpers 8 ist der Planfräser 2 befestigt, vorzugsweise verschraubt. Der Planfräser 2 kann aber auch als selbständige Einheit auf die Spindel gesteckt sein. Der Plan­ fräser 2 hat größeren Arbeitsdurchmesser als der Hobelkopf 4 und ist mit einer zentralen Öffnung 16 versehen, durch welche ein Teil der Spindel ragt.

Wie Fig. 2 zeigt, ist der Grundkörper 8 mit zwei diametral einander gegenüberliegenden, in Achsrichtung verlaufenden Paßnuten 17 und 18 versehen, mit denen der Planfräser 3 verdrehgesichert auf dem Grundkörper 8 des Hobelkopfes 4 montiert werden kann. Die beiden Paßnuten 17, 18 erstrecken sich über die axiale Länge des Grund­ körpers 8 und sind gleich ausgebildet.

Der Planfräser 3 hat einen scheibenförmigen Grundkörper 19, wel­ cher über seinen Umfang verteilt Planschneiden 20 trägt. Sie sind in bekannter Weise in umfangsseitigen Aufnahmen 21 des Grundkör­ pers 19 befestigt. Anstelle der Planschneiden 20 können auch Vor­ schneiden vorgesehen sein. Am Umfang des Grundkörpers 19 sind außerdem, wie Fig. 2 zeigt, Nuten 22 verteilt angeordnet, in denen Umfangsschneiden untergebracht werden können.

Auch der Planfräser 2 ist mit den Planschneiden 20 und mit Nuten zur Aufnahme von Umfangsschneiden längs seines Umfanges verse­ hen.

Der scheibenförmige Grundkörper 19 steht von einem hülsenförmigen Lagerteil 23 radial nach außen ab, mit dem er vorzugsweise einstüc­ kig ausgebildet ist. Der Grundkörper 19 ist an einem Ende des Lager­ teiles 23 vorgesehen, der diametral einander gegenüberliegende, axial verlaufende Nuten 24 zur Aufnahme von Paßfedern 25, 26 auf­ weist. Mit ihnen sitzt der Planfräser 3 paßgenau auf dem Grundkör­ per 8. Jede Paßfeder 25, 26 ist vorteilhaft mit einer Schraube 27 in­ nenseitig am Lagerteil 23 lösbar befestigt. Die mit den Paßnuten 17, 18 zusammenwirkenden Paßfedern 25, 26 gewährleisten eine ein­ wandfreie drehfeste Verbindung zwischen dem Hobelkopf 4 und dem Planfräser 3. Außerdem kann der Planfräser 3 in Axialrichtung auf dem Grundkörper 8 zur Anpassung an unterschiedlich breite Werkstücke 1 verschoben werden.

Zur Befestigung des Planfräsers 3 in seiner jeweiligen Axiallage auf dem Grundkörper 8 ist eine Klemmeinrichtung 28 vorgesehen. Sie weist vier Klemmsegmente 29 bis 32 auf (Fig. 2), die jeweils teilkreis­ förmig ausgebildet sind und über den Umfang des Grundkörpers 8 verlaufen. Jedes Klemmsegment 29 bis 32 weist in halber Länge eine Gewindebohrung für eine Klemmschraube 33 bis 36 auf. Die axial liegenden Klemmschrauben 33 bis 36 stützen sich mit ihrem freien Ende an einer Stirnseite 37 des Lagerteils 23 des Planfräsers 3 ab (Fig. 1). Die Klemmsegmente 29 bis 32 haben axialen Abstand von der Stirnseite 37 des Lagerteiles 23 und sind jeweils über einen schmalen, auf der Mantelfläche des Grundkörpers 8 aufliegenden Steg 38 mit dem Lagerteil 23 verbunden, vorzugsweise einstückig mit ihm ausgebildet. Werden die Klemmschrauben 33 bis 36 angezogen, stützen sie sich an der Stirnseite 37 des Lagerteiles 23 ab. Dadurch wird auf die Klemmsegmente 29 bis 32 eine in Richtung des Pfeiles 39 in Fig. 1 gerichtete Klemmkraft bzw. ein Kippmoment erzeugt, die dazu führt, daß die Klemmsegmente 29 bis 32 und damit der Planfrä­ ser 3 absolut fest auf dem Grundkörper 8 sitzen. Die Klemmsegmente 29 bis 32 sind an der vom Planfräser 2 abgewandten Seite des Plan­ fräsers 3 vorgesehen.

Soll der Planfräser 3 auf dem Grundkörper 8 zur Anpassung an die Werkstückbreite axial verschoben werden, werden die Klemmschrau­ ben 33 bis 36 zurückgedreht, wodurch die Klemmkraft 39 so weit ver­ ringert wird, daß der Planfräser 3 mit der Klemmeinrichtung 28 auf dem Grundkörper 8 in die gewünschte axiale Lage verschoben wer­ den kann. Diese Einstellung kann mittels eines am Grundkörper 8 vorgesehenen Maßstabes oder eines Musterwerkstückes vorgenom­ men werden.

Die Klemmsegmente 29 bis 32 sind durch radial verlaufende Schlitze 40 bis 43 (Fig. 2) voneinander getrennt. In Höhe dieser Schlitze 40 bis 43 liegen vorteilhaft die Schneidmesser 9 des Hobelkopfes 4. Au­ ßerdem ist der Planfräser 3 an seiner Innenbohrung mit über seine axiale Länge sich erstreckenden Vertiefungen 44 bis 47 für die Schneidmesser 9 des Hobelkopfes 4 versehen.

Damit die beiden Planfräser 2, 3 das Werkstück 1 an seinen in Trans­ portrichtung sich erstreckenden Seitenflächen 5, 6 einwandfrei bear­ beiten können, ist der Maschinentisch, auf dem die Werkstücke 1 bei ihrem Transport durch die Maschine aufliegen, im Bereich dieser Spindel als Tischsteg 48 ausgebildet, der schmaler als der Abstand der Planfräser 2, 3 voneinander bzw. die Breite des Werkstückes 1 ist. Dadurch ist sichergestellt, daß die Planfräser 2, 3 ausreichenden Abstand vom Maschinentischsteg 48 haben.

Die maximale Werkstückhöhe 49 (Fig. 1) ist vom Durchmesser der Planfräser 2, 3 sowie des Hobelkopfes 4 abhängig.

Das Werkzeug wird so auf die Maschinenspindel gesteckt, daß der Planfräser 2 mit seiner vom Planfräser 3 abgewandten Seitenfläche 50 an einem Anschlag der Spindel anliegt. An der gegenüberliegen­ den Seite wird dann in bekannter Weise das Werkzeug auf der Ma­ schinenspindel axial gesichert. Im Ausführungsbeispiel sitzt das Werkzeug auf einer in Transportrichtung der Werkstücke 1 durch die Maschine oberen Spindel, so daß mit dem Planfräser 2 die rechte Seitenfläche 5 und mit dem Planfräser 3 die linke Seitenfläche 6 des Werkstückes 1 bearbeitet wird, in Transportrichtung des Werkstückes 1 durch die Maschine gesehen. Mit dem Hobelkopf 4 wird die Ober­ seite 7 des Werkstückes 1 bearbeitet.

Da das Werkzeug mit den beiden Planfräsern 2, 3 und dem Hobel­ kopf 4 versehen ist, ist für ein solches Werkzeug nur eine einzige Maschinenspindel notwendig. Die Seitenflächen 5, 6 des Werkstüc­ kes 1 werden absolut gerade und vor allen Dingen parallel zueinan­ der hergestellt, was für das spätere Verleimen der Werkstücke unab­ dingbar ist. Die zur Bearbeitung der Werkstücke 1 erforderliche Ma­ schine benötigt bei Einsatz des Werkzeuges im einfachsten Fall nur noch zwei Spindeln. Auf der ersten Spindel sitzt ein Hobelkopf, mit dem die Unterseite des Werkstückes 1 bearbeitet wird. Auf der zwei­ ten Spindel sitzt das beschriebene Werkzeug, mit dem gleichzeitig die restlichen drei Seiten des Werkstückes 1 bearbeitet werden.

Vorteilhaft besitzt die Maschine jedoch drei Spindeln. Die erste Spin­ del der Maschine ist in bekannter Weise eine horizontale, unterhalb der Transportbahn für die Werkstücke 1 liegende Abrichtspindel, mit der vorzugsweise wenigstens ein Führungssteg am Werkstück 1 ge­ fräst wird. Dementsprechend haben der Maschinentisch und der Tischsteg 48 eine Führungsnut. In Transportrichtung hinter dieser unteren Abrichtspindel hat die Maschine die horizontale Spindel mit dem beschriebenen Werkzeug, mit dem das Werkstück 1 gleichzeitig an drei Seiten bearbeitet wird. Diese Maschinenspindel befindet sich im Bereich oberhalb der Werkstücke 1 bei deren Durchlauf durch die Maschine. Mit Abstand hinter dieser oberen Spindel ist die Maschine schließlich mit einer weiteren unteren, horizontalen Spindel verse­ hen, auf der ein Fräser sitzt, mit dem der mit dem Werkzeug der er­ sten unteren Abrichtspindel erzeugte Führungssteg weggefräst wird.

Aufgrund des beschriebenen Werkzeuges können sehr hochwertige Werkstücke hergestellt werden, wobei die hierzu eingesetzte Maschi­ ne konstruktiv einfach ausgebildet und kostengünstig hergestellt wer­ den kann.

Der Hobelkopf 4 hat einen auf Passung bearbeiteten Außendurch­ messer. Hierzu werden die Schneidmesser 9 mit den Betriebskräften gespannt und so im Grundkörper 8 des Hobelkopfes 4 angeordnet, daß sie nicht radial über die Mantelfläche des Grundkörpers 8 über­ stehen. Ein so rundgeschliffenen Hobelkopf 4 gewährleistet eine her­ vorragende Rundheit und Paßgenauigkeit unter Einsatzbedingungen. Der Planfräser 3 hat an seiner Bohrung eine entsprechend hohe Paßgenauigkeit. Dadurch ergibt sich ein hervorragender Planlauf des Planfräsers 3. Außerdem läßt sich der Planfräser 3 leicht verschie­ ben. Nach dem Rundschleifvorgang werden die Schneidmesser 9 in ihre Arbeitsposition verstellt und in bekannter Weise auf den gleichen Flugkreisdurchmesser gebracht.

Claims (17)

1. Werkzeug zur Bearbeitung von Werkstücken aus Holz, Kunst­ stoff und dergleichen, mit einem Planfräser und wenigstens ei­ nem Schneidmesser tragenden Hobelkopf, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug wenigstens einen weiteren Planfräser (3) aufweist, der auf dem Hobelkopf (4) re­ lativ zum anderen Planfräser (2) verstellbar ist.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hobelkopf (4) wenigstens ei­ ne Axialführung (17, 18) für den weiteren Planfräser (3) auf­ weist.

3. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialführung (17, 18) eine Paßnut in der Mantelfläche des Hobelkopfes (4) ist.

4. Werkzeug nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Planfräser (3) mit ei­ ner Paßfeder (25, 26) in die Paßnut (17, 18) eingreift.

5. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Planfräser (3) mit ei­ ner Klemmeinrichtung (28) auf dem Hobelkopf (4) festklemmbar ist.

6. Werkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrichtung (28) we­ nigstens zwei Klemmsegmente (29 bis 32) aufweist.

7. Werkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmsegmente (29 bis 32) durch wenigstens eine Klemmschraube (33 bis 36) aus einer Klemmstellung in eine Lösestellung verstellbar sind.

8. Werkzeug nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrichtung (28) mit dem weiteren Planfräser (3) verbunden, vorzugsweise einstüc­ kig mit ihm ausgebildet ist.

9. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Planfräser (3) einen hülsenförmigen Lagerteil (23) aufweist, mit dem er auf dem Hobelkopf (4) gelagert ist.

10. Werkzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmsegmente (29 bis 32) über wenigstens einen Steg (38) mit dem Lagerteil (23) des weiteren Planfräsers (3) verbunden sind.

11. Werkzeug nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Klemmschraube (33 bis 36) an einer Stirnseite (37) des Lagerteiles (23) des weiteren Planfräsers (3) abstützt.

12. Werkzeug nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmschraube (33 bis 36) in der Klemmstellung auf das Klemmsegment (29 bis 32) ein gegen den Messerkopf (8) gerichtetes Kippmoment ausübt.

13. Werkzeug nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmelemente (29 bis 32) durch einen Schlitz (40 bis 43) voneinander getrennt sind.

14. Werkzeug nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß in Höhe des Schlitzes (40 bis 43) zwischen den Klemmsegmenten (29 bis 32) die Schneidmesser (9) des Hobelkopfes (4) liegen.

15. Werkzeug nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Planfräser (3) an seiner Innenbohrung in Hohe der Schneidmesser (9) des Ho­ belkopfes (4) jeweils eine Vertiefung (44 bis 47) aufweist, die sich über die axiale Länge des weiteren Planfräsers (3) er­ streckt.

16. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Hobelkopf (4) gerade Schneiden (19) aufweist.

17. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Hobelkopf (4) profilierte Schneiden aufweist.