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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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Die
DE 29 28 108 A1 offenbart eine Bohrmaschine mit zwei parallel angeordneten Nockenleisten, welche jeweils verstellbare Nocken aufweist. Aus der
EP 0 609 681 A1 und der
DE 1 552 344 B sind eine Bohrmaschine beziehungsweise eine Drehbank bekannt, welche austauschbare Anschlaglineale aufweisen.
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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.
