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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Maschine zur Bearbeitung von
insbesondere plattenförmigen Werkstücken, um Bohr-
und/oder Fräsvorgänge durchzuführen,
wobei die Maschine eine schnelle und einfache Positionierung der
Werkstücke ermöglicht.
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Derartige
Maschinen werden beispielsweise als Bohrwerke in der Möbelindustrie
oder im Tischlerhandwerk verwendet, um in Möbelwände
und Möbelfronten Bohrungen für Zapfen zur Abstützung
von Regalbrettern, sogenannte Lochreihen, zur Aufnahme von Topfbändern,
Beschlägen oder dergleichen vorzusehen. Ein derartiges
Bohrwerk ist beispielsweise aus der
DE 35 31 988 A1 bekannt. In diesem Bohrwerk
sind oberhalb eines Maschinentisches eine Reihe von nebeneinander
angeordneten parallelen Bohrern vorgesehen, welche in einem Werkzeug
gemeinsam angeordnet sind. Mit einer derartigen Bohreranordnung
kann insbesondere eine Lochreihe mit vielen Bohrungen mit gleichen
Abständen schnell hergestellt werden.
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Bei
bekannten Maschinen ist es ferner häufig derart, dass die
Maschine ortsfest ist, so dass ein Werkstück auf einem
Auflagetisch entlang einer Achse verschoben werden muss, um verschiedene
Bohrpositionen am Werkstück erreichen zu können. Durch
dieses Verschieben des Werkstücks kann es jedoch zu Kratzern
oder Schleifspuren auf der Werkstückoberfläche
kommen, welche insbesondere bei Möbelstücken unerwünscht
sind, da die Möbelstücke nach dem Bohrvorgang
und eventuell einem Einpressen von Beschlagteilen nicht mehr weiter
bearbeitet werden müssen.
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Maschine zur
Bearbeitung von insbesondere plattenförmigen Werkstücken
bereitzustellen, welche bei einfachem Aufbau und einfacher, kostengünstiger
Herstellbarkeit eine schnelle Anpassung insbesondere nach einem
Bohrwerkwechsel ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Maschine mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst. Die Unteransprüche zeigen bevorzugte
Weiterbildungen der Erfindung.
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Die
erfindungsgemäße Maschine zur Bearbeitung von
insbesondere plattenförmigen Werkstücken umfasst
einen verfahrbaren Schlitten auf, auf welchem ein Bohrwerk mit einer
Vielzahl von Bohrern und einem Antrieb angeordnet ist. Ferner umfasst
die Maschine eine Positioniereinrichtung mit einer Positionierleiste,
einer Vielzahl von ersten Positionierelementen und wenigstens ein
zweites Positionierelement. Die Positionierleiste weist dabei wenigstens eine
erste Leistenseite und eine zweite Leistenseite auf, wobei die Positionierleiste
ferner um ihre Längsachse drehbar gelagert ist. Die ersten
und zweiten Positionierelemente sind dabei zueinander komplementär
ausgebildet, so dass sie miteinander verbunden und gelöst
werden können. Die ersten Positionierelemente sind dabei
an der ersten und zweiten Leistenseite der Positionierleiste angeordnet.
Das zweite Positionierelement ist am Schlitten oder einem mit dem
Schlitten verbundenen Bauteil angeordnet und kann mit einem der
ersten Positionierelemente in Eingriff gebracht werden. Dadurch
kann der verfahrbare Schlitten an einer Position der Positionierleiste
fixiert werden, so dass das Bohrwerk an einer vorbestimmten Stelle
steht und entsprechend Löcher in das Werkstück
bohren kann. Durch die Drehbarkeit der Positionierleiste kann dabei
einfach zwischen der ersten und zweiten Leistenseite gewechselt
werden, so dass bei einer Umrüstung schnell und sicher
Positionen mit unterschiedlichen Abständen angefahren werden
können, indem lediglich die Positionierleiste gedreht wird.
Dadurch können Umrüstzeiten signifikant reduziert
werden.
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Ein
Abstand zwischen den ersten Positionierelementen ist dabei vorzugsweise
für jede Leistenseite der Positionierleiste gleich, wobei
die Abstände an der ersten Leistenseite unterschiedlich
zu den Abständen an der zweiten Leistenseite sind. Weiter
bevorzugt sind die ersten Positionierelemente manuell versetzbar
auf der Positionierleiste angeordnet.
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Besonders
bevorzugt ist die Positionierleiste ein Vierkant und weist vier
Leistenseiten auf. Dadurch kann an jeder Leistenseite eine Vielzahl
von ersten Positionierelementen angeordnet werden. Alternativ ist
die Positionierleiste ein Dreikant mit drei Leistenseiten. Selbstverständlich
wäre es auch möglich, einen Fünfkant
oder einen Sechskant als Positionierleiste zu verwenden, welche
eine entsprechende Zahl von Leistenseiten aufweisen.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst
die Maschine weiter ein Ausricht-Hilfselement, welches über
oder neben dem wenigstens zweiten Positionierelement angeordnet
ist. Das Ausricht-Hilfselement ermöglicht eine manuelle
Grobausrichtung des zweiten Positionierelements, welches mit einem
der ersten Positionierelemente in Eingriff gebracht werden soll,
so dass manuell eine sehr schnelle und einfache Grobausrichtung
möglich ist. Das Ausricht-Hilfselement ist vorzugsweise
eine Ausnehmung im Schlitten.
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Weiter
bevorzugt sind die ersten Positionierelemente Nocken und das wenigstens
eine zweite Positionierelement ist eine komplementär zu
den Nocken gebildete Ausnehmung. Dabei weisen die ersten und zweiten
Positionierelemente sich verjüngende, insbesondere konische,
Flächen auf. Hierdurch kann eine Selbstzentrierung bei
einem Ineingriffbringen eines Nockens mit der Ausnehmung erfolgen. Dadurch
ist es möglich, dass durch die sich verjüngenden
Flächen beispielsweise nach einer Grobausrichtung automatisch
eine Feinpositionierung erfolgt.
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Besonders
bevorzugt umfasst die Maschine weiter ein Hubelement, welches das
zweite mit einem der ersten Positionierelemente in Eingriff bringt.
Das Hubelement zum Vorschieben bzw. Zurückziehen des zweiten
Positionierelements ist dabei am Schlitten angeordnet und ist vorzugsweise
ein Hubzylinder. Dadurch kann beispielsweise eine Maschine realisiert
werden, welche eine mechanische Grobausrichtung und eine automatisierte
Feinpositionierung durch das Hubelement ermöglicht.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst
die Positionierleiste Nuten, in welchen die ersten Positionierelemente
angeordnet und fixierbar sind. Dabei sind die Fixierpositionen der
ersten Positionierelemente in der Nut manuell verstellbar, so dass
die Positionierleisten für unterschiedliche Anwendungszwecke
neu eingestellt werden können.
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Die
Positioniereinrichtung umfasst vorzugsweise ferner einen ersten
Lagerring und einen zweiten Lagerring. Die Positioniereinrichtung
ist dabei in den beiden Lagerringen drehbar gelagert. Dadurch kann
ein sicheres Lagern der Positioniereinrichtung erreicht werden.
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Weiter
bevorzugt umfasst die Positioniereinrichtung ein Gleitführungsstück
zum Abstützen der Positionierleiste, wobei das Gleitführungsstück
zwischen dem ersten Lagerring und dem zweiten Lagerring angeordnet
ist. Dabei kann insbesondere ein unerwünschtes Durchhängen
der Positionierleiste bei einer sehr langen Positionierleiste verhindert
werden. Das Gleitführungsstück ist vorzugsweise
am Schlitten angeordnet.
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Weiter
bevorzugt ist auf der Positionierleiste ferner wenigstens eine Messeinrichtung
in Form eines Lineals aufgebracht. Die Messeinrichtung ist vorzugsweise
derart angebracht, dass sie problemlos von einem Benutzer von einer
Position vor einem Maschinentisch an der Maschine gelesen werden
kann.
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Weiter
bevorzugt umfasst die Positioniereinrichtung eine Rasteinrichtung,
um eine Drehposition der Positionierleiste zu verrasten. Die Rasteinrichtung
umfasst beispielsweise einen federbelasteten Stift, welcher in Ausnehmungen
im Lagerring für die Positionierleiste einrastbar ist.
Dadurch kann die Drehposition der Positionierleiste nach einem Wechsel
der Leistenseite sicher eingenommen werden. Eine alternative bevorzugte
Lösung zum Festlegen einer Drehposition der Positionierleiste
kann dadurch erfolgen, dass das Gleitführungsstück
zweiteilig ausgebildet ist und in einem Rahmen, welcher am Schlitten
angeordnet ist, eingesetzt ist. Dadurch ist es möglich,
dass die beiden Teile des Gleitführungsstücks
aus dem Rahmen entnommen werden können, so dass die Positionierleiste
dann frei drehbar ist und an eine gewünschte Position gedreht
werden kann. Nachdem die Positionierleiste die gewünschte Position
eingenommen hat, werden die beiden Teile des Gleitführungsstücks
wieder eingesetzt, wodurch ein weiteres Drehen der Positionierleiste
verhindert ist. Das zweiteilige Gleitführungsstück
weist somit eine Öffnung entsprechend einer Form der Positionierleiste
auf und führt diese, wobei in der Öffnung im Gleitführungsstück
ferner noch zusätzliche Ausnehmungen vorgesehen sind, um
eine Kollision mit den vorstehenden ersten Positionierelementen
an der Positionierleiste zu vermeiden. Im Rahmen ist das zweiteilige
Gleitführungsstück dabei beispielsweise mittels
einer Klappe o. ä. gehalten, so dass es nicht selbsttätig
beim Bewegen des Schlittens herausrutschen kann.
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Die
erfindungsgemäße Maschine wird besonders bevorzugt
im Möbelbau bei Handwerkern oder für Kleinserien
verwendet.
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Nachfolgend
wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung
und insbesondere die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben.
In der Zeichnung ist:
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1 eine
schematische, perspektivische Ansicht einer Maschine gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung von vorn,
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2 eine
schematische, perspektivische Ansicht der Maschine von 1 von
hinten,
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3 eine
vergrößerte Teilansicht der Maschine von 1,
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4 eine
schematische Draufsicht auf eine Positioniervorrichtung der Maschine
von 1 und
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5 eine
schematische Seitenansicht der in 4 gezeigten
Positioniervorrichtung.
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Nachfolgend
wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 eine
Maschine 1 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung im Detail beschrieben.
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Wie
insbesondere aus 1 ersichtlich ist, umfasst die
Maschine 1 einen Maschinentisch 3, welcher aus
mehreren parallel zueinander angeordneten stangenartigen Auflageflächen
besteht. Auf dem Maschinentisch 3 wird ein plattenförmiges
Werkstück 2, in diesem Fall eine Möbelwandung,
aufgelegt. Am Maschinentisch 3 sind ferner mehrere hintere
Anschläge 20 sowie ein seitlicher Anschlag 21 angeordnet.
Die Anschläge können dabei verstellbar sein. Der
Maschinentisch 3 ist ortsfest angeordnet.
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Die
Maschine 1 umfasst ferner einen Schlitten 4, welcher
verfahrbar mittels vier Führungswägen 5 auf
zwei parallel zueinander angeordneten Führungsschienen 6 liegt.
Auf dem Schlitten 4 ist über eine Haltekonstruktion 28 ein
Bohrwerk 7 mit zugehörigem Antrieb 8 angeordnet.
Das Bohrwerk 7 umfasst dabei eine Vielzahl von parallel
nebeneinander angeordneten Bohrern 7a, um gleichzeitig
mehrere Löcher 2b in das Werkstück 2 zu
bohren. 1 zeigt dabei einen Zustand,
in welchem schon zum Teil Löcher 2b in das Werkstück 2 gebohrt
sind. Ferner sind im Werkstück schon Ausnehmungen 2a für
Topfscharniere ausgebildet. Über einen Ausleger 22 ist das
Bohrwerk 7 mitsamt dem Antrieb 8 ferner noch in einer
Richtung senkrecht zu einer Bewegungsrichtung A des Schlittens 4 verschiebbar.
Die Bewegungsrichtung des Schlittens 4 ist in 1 mit
dem Doppelpfeil A gekennzeichnet und die senkrecht dazu mögliche
Bewegungsrichtung des Bohrwerks 7 mit Antrieb 8 durch
den Doppelpfeil B gekennzeichnet.
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Ferner
umfasst die Maschine 1 eine Positioniereinrichtung 9.
Wie insbesondere aus 3 und 5 ersichtlich
ist, umfasst die Positioniereinrichtung 9 eine Positionierleiste 10,
welche in diesem Ausführungsbeispiel als Vierkant ausgebildet
ist. Die Positionierleiste 10 umfasst eine erste Leistenseite 13,
eine zweite Leistenseite 14, eine dritte Leistenseite 26 und
eine vierte Leistenseite 27. Ferner umfasst die Positioniereinrichtung 9 eine
Vielzahl von ersten Positionierelementen 11 und ein zweites
Positionierelement 12. Die ersten Positionierelemente 11 sind an
der Positionierleiste 10 angeordnet und das zweite Positionierelement 12 ist
am Schlitten 4 angeordnet.
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Wie
aus 5 ersichtlich ist, sind die ersten Positionierelemente 11 vorstehende
Nocken, welche einen zylindrischen Basisteil 11b und einen
konischen Teil 11a am freien Ende umfassen. Alternativ kann
das freie Ende auch halbkugelförmig ausgebildet sein. Die
ersten Positionierelemente 11 sind dabei entweder in Nuten,
wie beispielsweise einer Nut 17 an der zweiten Leistenseite 14 angeordnet
oder sie sind auf einer Leiste 15 angeordnet, wobei die Leiste 15 in
einer Nut 16 fixiert ist. Wie insbesondere aus 3 und 4 ersichtlich
ist, sind die einzelnen Abstände der ersten Positionierelemente 11 von Leistenseite
zu Leistenseite unterschiedlich, wobei die Abstände zwischen
benachbarten Positionierelementen auf einer Leistenseite gleich
sind. Die Abstände der Positionierelemente 11 sind
an der ersten Leistenseite 13 mit E gekennzeichnet und
die Abstände der ersten Positionierelemente 11 an
der zweiten Seitenhälfte 14 sind mit F gekennzeichnet. Dabei
sind die Abstände E an der ersten Leistenseite kleiner
als die Abstände F an der zweiten Leistenseite. Hierbei
sei ferner angemerkt, dass die ersten Positionierelemente 11,
welche in einer Nut an der Positionierleiste angeordnet sind, an
einer Leistenseite frei positionierbar sind und z. B. mittels einer
Mutter-Schrauben-Anordnung gesichert werden können.
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Die
Positionierleiste 10 ist ferner drehbar um ihre Längsachse
S angeordnet. Dies ist in 5 durch
den Pfeil C angedeutet. Durch das Drehen der Positionierleiste 10 kann
immer eine andere Leistenseite derart angeordnet werden, um mit
dem zweiten Positionierelement 12 am Schlitten 4 in
Eingriff zu kommen. Dadurch können unterschiedliche Anfahrpunkte
für den Schlitten 4 vorgegeben werden, um unterschiedliche
Bohrmuster im Werkstück einbringen zu können.
Wie insbesondere aus 4 ersichtlich ist, ist die Positionierleiste 10 dabei
an einem ersten Lager 18 und einem zweiten Lager 19 drehbar gelagert.
Die Lager 18 und 19 sind gleich aufgebaut, wobei
die Lager im Wesentlichen aus einem Ring bestehen, dessen Innendurchmesser
gleich einer Diagonale des quadratischen Querschnitts der Positionierleiste 10 entspricht.
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Da
die Positionierleiste 10 sehr lang ist, ist am Schlitten 4 ferner
ein Gleitführungsstück 23 angeordnet,
um eine Abstützung für die Positionierleiste 10 zwischen
dem ersten und zweiten Lager 18, 19 bereitzustellen.
Wie aus 2 ersichtlich ist, sind im Gleitführungsstück 23 vier
Ausnehmungen 24 an jeder der Leistenseiten der Positionierleiste 10 angebracht,
um Kollisionen mit den ersten Positionierelementen 11 an
den Leistenseiten zu vermeiden. Das Gleitführungsstück 23 hat
ferner die Aufgabe, ein unbeabsichtigtes Verdrehen der Positionierleiste 10 zu vermeiden
und somit die Positionierleiste 10 in ihrer Stellung zu
fixieren. Hierzu ist das Gleitführungsstück 23 zweiteilig
ausgebildet und in einem Rahmen am Schlitten 4 angeordnet.
Die beiden Teile des Gleitführungsstücks 23 können
dabei einzeln aus dem Rahmen entnommen werden und dann kann die
Positionierleiste 10 in eine andere Position gedreht werden. Nachdem
die Positionierleiste 10 in ihre gewünschte Position
gedreht wurde, werden die beiden Teile des Gleitführungsstücks
wieder eingesetzt, so dass die Drehposition dann fixiert ist. In
diesem Ausführungsbeispiel sind die beiden Teile des Gleitführungsstücks 23 dabei
symmetrisch ausgebildet.
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Weiterhin
umfasst die Maschine 1 auch einen Anschlag 25,
um einen Verschiebeweg des Schlittens 4 zu begrenzen.
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Darüber
hinaus ist am Schlitten 4 noch ein Ausricht-Hilfselement 30 vorgesehen.
In diesem Ausführungsbeispiel ist das Ausricht-Hilfselement 30 eine
im Wesentlichen rechteckige Ausnehmung bzw. ein Einschnitt, welche
unmittelbar über dem zweiten Positionierelement 12 angeordnet
ist. Das zweite Positionierelement 12 ist dabei mit einem
Hubzylinder 31 verbunden, um linear in Richtung auf die
Positionierleiste 10 zu bewegt zu werden. Der Hubzylinder 31 ist
dabei mit einem Kolben o. Ä. verbunden, welcher das zweite
Positionierelement bewegt. Das Ausricht-Hilfselement 30 dient
dabei zur Grobausrichtung des zweiten Positionierelements 12 vor
einem ersten Positionierelement 11, bevor eine exakte Positionierung
ausgeführt werden soll. Durch die Anordnung des Ausricht-Hilfselements 30 am
hinteren Bereich des Schlittens 4 kann ein Bediener, welcher
vor der Maschine 1 steht, schräg durch die Ausnehmung des
Ausricht-Hilfselements 30 hindurch sehen und den Schlitten
manuell grob vor ein erstes Positionierelement positionieren. Die
Ausnehmung des Ausricht-Hilfselements hat dabei eine Funktion wie
eine Kimme an einer Schusswaffe.
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Die
Funktion der erfindungsgemäßen Maschine ist dabei
wie folgt. Wenn eine Lochreihe in ein Werkstück 2 gebohrt
werden soll, bei welcher eine Anzahl von parallelen Bohrern 7a des
Bohrwerks 7 kleiner ist als die Gesamtanzahl der Löcher
der Lochreihe, wird zuerst das Werkstück 2 auf
den Maschinentisch 3 zugeführt und an die Anschläge 20, 21 angelegt.
Anschließend wird der Schlitten 4 von Hand verfahren,
wobei das Ausrichthilfselement 30 grob auf einem der ersten
Positionierelemente 11 der Positioniereinrichtung 9 positioniert
wird. Die Positionierleiste 10 ist dabei schon vorher derart
mittels Drehen ausgerichtet worden, dass ein Abstand zwischen den
ersten Positionierelementen 11 an einer der Leistenseiten
mit dem gewünschten, am Werkstück 2 zu erstellenden
Bohrbild übereinstimmt. Nach der Grobausrichtung wird der
Hubzylinder 31 beispielsweise durch einen Handschalter
oder Fußschalter betätigt, um das zweite Positionierelement 12 mit
dem grob angefahrenen ersten Positionierelement 11 in Eingriff zu
bringen. Da das erste Positionierelement 11 die konische
Fläche 11a aufweist, erfolgt eine Selbstzentrierung
des Schlittens 4 durch das Ineingriffbringen zwischen dem
ersten und zweiten Positionierelement, da der Schlitten 4 immer
noch frei verfahrbar ist. Nun kann der Schlitten 4 beispielsweise
mittels eines Hebels o. Ä. an den Führungsschienen 6 gesichert
werden. Anschließend erfolgt ein Bohren des Werkstücks 2 durch
Absenken des Bohrwerks 7.
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Wenn
das Bohren der ersten Löcher für die Lochreihe
beendet ist, wird der Schlitten 4 wieder gelöst
und von Hand an bzw. nahe an das nächste erste Positionierelement 11 verfahren.
Anschließend erfolgt wieder eine Betätigung des
Hubzylinders 31, um das zweite Positionierelement 12 mit
dem nun angefahrenen ersten Positionierelement 11 in Eingriff
zu bringen. Anschließend wird die Lochreihe weiter gebohrt.
Dieser Vorgang wird so oft wiederholt, bis die Lochreihe vollständig
gebohrt ist.
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Wenn
nun ein Werkstück 2 mit einem anderen Bohrbild
bearbeitet werden soll, muss die Positionierleiste 10 lediglich
durch Drehen um die Schwenkachse S in eine andere Position gedreht werden,
so dass eine andere Leistenseite nun mit den dort angeordneten ersten
Positionierelementen 11 mit dem zweiten Positionierelement 12 in
Eingriff gebracht werden kann. Dadurch kann eine schnelle Umrüstung
der Maschine 1 für ein neues Bohrbild erreicht
werden. Dadurch eignet sich die Maschine 1 insbesondere
für Kleinserien bzw. kleinere Handwerksbetriebe, in welchen
häufig die Stückzahl von gleichartigen Werkstücken
gering ist. Ferner kann erfindungsgemäß vermieden
werden, dass das empfindliche plattenförmige Werkstück
während des Bohrvorgangs bewegt werden muss, so dass Beschädigungen
der Oberfläche des Werkstücks aufgrund jedes Werkstücks
aufgrund eines Transports des Werkstücks ausgeschlossen
werden können.
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Es
sei angemerkt, dass zusätzlich noch an der Positionierleiste 10 eine
Messskala in Linealform oder zusätzlich noch ein digitales
Messsystem vorgesehen werden kann, um bei der Grobausrichtung des Schlittens 4 unterstützend
mitzuwirken. Die Grobausrichtung durch das Ausrichthilfselement 30 stellt
ferner sicher, dass ein Bediener sehr schnell die jeweils nächste
Position für den Bohrvorgang einstellen kann. Da weiter
die Positionierleiste 10 in einem hinteren Bereich des
Maschinentischs angeordnet ist, wobei die Positionierleiste 10 in
einer Ebene unterhalb des Maschinentischs 3 angeordnet
ist, kann über das Ausrichthilfselement 30 einfach
eine Grobpositionierung durch einen Bediener vorgenommen werden,
ohne dass dieser die Arbeitsposition vor der Maschine 1 ändern
muss. Der Bediener kann somit unmittelbar vor dem Bohrwerk 7 stehen
bleiben und mittels des Ausrichthilfselements 30 die Grobausrichtung
des Schlittens für das nächste der ersten Positionierelemente 11 ausführen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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