-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Saugvorrichtung zum Absaugen von Spanelementen aus Holz oder ähnlichen Materialien.
-
Insbesondere betrifft die Erfindung eine Saugvorrichtung, die einer Spindel mit fünf gesteuerten Achsen zuordenbar ist, um Spanelemente, die durch ein von der oben genannten Spindel drehbar getragenes Fräs- oder Bohrwerkzeug von einem Werkstück aus Holz oder ähnlichen Materialien abgetragen wurden, abzusaugen.
-
Aus der
DE 3931375 A1 ist eine Absaugvorrichtung für Produktions- oder Werkzeugmaschinen bekannt, zum Absaugen von im Bereich eines rotierenden Bearbeitungswerkzeuges anfallenden Bearbeitungsrückständen, wie Feinspäne oder Stäube. Die in der
DE 3931375 A1 gezeigte Absaugvorrichtung weist einen Saugkopf auf, der einem Arbeitskopf im Bereich des Bearbeitungswerkzeugs zugeordnet ist, und der an eine Unterdruckquelle anschließbar ist
-
Es sind ferner Saugvorrichtungen bekannt, die einer Spindel mit fünf gesteuerten Achsen zuordenbar sind und Saugöffnungen aufweisen, um Spanelemente, die im Zuge der Verwendung durch ein von der Spindel drehbar getragenes Fräs- oder Bohrwerkzeug von einem Werkstück aus Holz oder ähnlichen Materialien abgetragen wurden, abzusaugen.
-
Diese Saugöffnungen weisen in Verwendung zum zu bearbeitenden Werkstück hin und sind in einem Saugkörper ausgebildet, der angeordnet ist, um die Spanelemente zu einem Sammelbereich zu befördern.
-
Dieser Saugkörper ist an einer Trägerstruktur angebracht, die angeordnet ist, um die Spindel parallel zu einem dreiachsigen, kartesischen Koordinatensystem zum zu bearbeitenden Werkstück hin oder von diesem weg zu bewegen.
-
Insbesondere ist der Saugkörper an der Trägerstruktur in einem Abstand zur Spindel angeordnet, der ausreichend ist, um der Spindel das Nachvollziehen einer beliebigen Bearbeitungsbahn im Raum zu ermöglichen, ohne an die Saugöffnungen anzustoßen.
-
Dies bringt mit sich, dass die oben beschriebenen Saugvorrichtungen wenig wirkungsvoll sind oder die Spanelemente nicht auf effiziente Weise absaugen, insbesondere im Fall von Bearbeitungsvorgängen, in denen das Werkzeug mit einer vertikalen Drehachse arbeitet.
-
Bei derartigen Bearbeitungsvorgängen ist der Abstand zwischen dem Werkzeug und den Saugöffnungen nämlich am größten und folglich die Saugwirkung am geringsten.
-
Eine Aufgabe der Erfindung besteht in der Verbesserung der Saugvorrichtungen, insbesondere jener Saugvorrichtungen, die einer Spindel mit fünf gesteuerten Achsen zuordenbar sind.
-
Eine weitere Aufgabe ist das Bereitstellen von Saugvorrichtungen, die im Vergleich zu den bekannten Saugvorrichtungen wirksamer sind.
-
Gemäß der Erfindung ist eine Saugvorrichtung vorgesehen, die einer Spindel, welche zum drehbaren Tragen eines Werkzeugs zur Bearbeitung eines Werkstücks aus Holz oder ähnlichen Materialien angeordnet ist, zuordenbar ist, wobei die Spindel um eine erste Drehachse und um eine zweite Drehachse drehbar ist und von Trägermitteln im Wesentlichen parallel zu einem dreiachsigen Koordinatensystem bewegbar ist, wobei die Vorrichtung Saugmittel aufweist, die mit einer Unterdruckquelle verbunden werden können, um Spanelemente abzusaugen, die durch das Werkzeug vom Werkstück abgetragen wurden, dadurch gekennzeichnet, dass Bewegungsmittel vorgesehen sind, um die Saugmittel in Bezug auf die Trägermittel zu bewegen.
-
Durch die Erfindung ist es möglich, eine Saugvorrichtung bereitzustellen, die im Vergleich zu den bekannten Saugvorrichtungen effizienter ist.
-
In Verwendung bewegen nämlich die Bewegungsmittel die Saugmittel in Bezug auf die Trägermittel derart, dass die Saugmittel in Abhängigkeit einer beliebigen der Betriebsstellungen der Spindel jeweils so nah wie möglich zum Werkzeug und somit zum Werkstück angeordnet sind.
-
Die Erfindung ist unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen besser zu verstehen und umzusetzen, welche beispielhaft und nicht der Einschränkung darauf dienend einige Ausführungsbeispiele zeigen, wobei in den Zeichnungen:
-
1 eine schematische, perspektivische Ansicht einer Saugvorrichtung, die einer Spindel mit fünf gesteuerten Achsen zugeordnet ist, in einer ersten Saugstellung zeigt;
-
2 eine schematische, perspektivische Ansicht der Saugvorrichtung in der ersten Saugstellung zeigt, wobei einige Details weggelassen wurden, um andere besser darzustellen;
-
3 eine schematische, perspektivische Ansicht der Saugvorrichtung aus 1 in einer zweiten Saugstellung zeigt;
-
4 eine schematische, perspektivische Ansicht der Saugvorrichtung in der zweiten Saugstellung zeigt, wobei einige Details weggelassen wurden, um andere besser darzustellen;
-
5 eine schematische, perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Saugvorrichtung in einer weiteren ersten Saugstellung zeigt, wobei einige Details weggelassen wurden, um andere besser darzustellen; und
-
6 eine schematische, perspektivische Ansicht der Saugvorrichtung aus 5 in einer weiteren zweiten Saugstellung zeigt, wobei einige Details weggelassen wurden, um andere besser darzustellen.
-
Mit Bezug auf die 1 bis 4 ist eine Saugvorrichtung 1 zum Absaugen von Spanelementen aus Holz oder ähnlichen Materialen dargestellt.
-
Insbesondere kann die Saugvorrichtung 1 einer Spindel 4 mit fünf gesteuerten Achsen zugeordnet werden, die angeordnet ist, um ein Fräs- oder Bohrwerkzeug 5 um eine Drehachse F in Drehung zu versetzen.
-
Die Spindel 4, beispielsweise eine Elektrospindel, ist von einem Träger 6 oder Schlitten getragen, der an einem nicht dargestellten Querbalkenelement einer offenen oder geschlossenen Portalstruktur angebracht werden kann.
-
Insbesondere ist der Träger 6 angeordnet, um die Spindel 4 zu lagern und im Wesentlichen parallel zu einer ersten Bewegungsachse Z, die im Wesentlichen vertikal ist, zu einer zweiten Bewegungsachse X, die im Wesentlichen horizontal ist und senkrecht zur ersten Bewegungsachse Z steht, und zu einer dritten Bewegungsachse Y, die im Wesentlichen horizontal ist und senkrecht zur ersten Bewegungsachse Z und zur zweiten Bewegungsachse X steht, zu bewegen, wobei die erste Bewegungsachse Z, die zweite Bewegungsachse X und die dritte Bewegungsachse Y ein dreiachsiges, kartesisches Koordinatensystem X, Y, Z bilden.
-
Zudem ist die Spindel 4 von einem weiteren Träger 50 um eine erste Drehachse C, die im Wesentlichen parallel zur ersten Bewegungsachse Z steht, und um eine zweite Drehachse B, die in Bezug auf die erste Bewegungsachse Z, die zweite Bewegungsachse X und die dritte Bewegungsachse Y transversal ist, drehbar gelagert (4).
-
Auf diese Weise kann die Spindel 4 entlang einer beliebigen Bearbeitungsbahn im Raum bewegt werden.
-
Die Saugvorrichtung 1 weist ferner Saugöffnungsmittel 13 auf, durch die die oben genannten Spanelemente eingesaugt werden.
-
Die Saugöffnungsmittel 13 sind in einem Ende 26 von Saugkörpermitteln 25 ausgebildet, wobei die Saugkörpermittel 25 mit einer Unterdruckquelle verbunden sind und angeordnet sind, um die Spanelemente zu einem nicht dargestellten Sammelbereich zu befördern.
-
Die Saugöffnungsmittel 13 weisen eine erste Saugöffnung 14, eine zweite Saugöffnung 15 und eine dritte Saugöffnung 16 auf, die in Verwendung zum zu bearbeitenden Werkstück hinweisen.
-
Insbesondere sind die erste Saugöffnung 14, die zweite Saugöffnung 15 und die dritte Saugöffnung 16 in Bezug auf die Spindel 4 im Wesentlichen seitlich außen angeordnet.
-
Außerdem sind die erste Saugöffnung 14, die zweite Saugöffnung 15 und die dritte Saugöffnung 16 zueinander in Winkeln beabstandet und erstrecken sich im Wesentlichen einem Umfangsbogen entlang.
-
Die erste Saugöffnung 14, die zweite Saugöffnung 15 und die dritte Saugöffnung 16 sind außerdem in den jeweiligen Enden 26 eines ersten Saugkörpers 17, eines zweiten Saugkörpers 18 bzw. eines dritten Saugkörpers 19 der Saugkörpermittel 25 ausgebildet.
-
Der erste Saugkörper 17, der zweite Saugkörper 18 und der dritte Saugkörper 19 erstrecken sich im Wesentlichen parallel zu einer Betriebsrichtung A, die im Wesentlichen parallel zur ersten Bewegungsachse Z verläuft.
-
Ferner sind der erste Saugkörper 17, der zweite Saugkörper 18 und der dritte Saugkörper 19 von einem Trägerring 20 gelagert.
-
Der Trägerring 20 weist einen ersten Schlitz 35, einen zweiten Schlitz 36 und einen dritten Schlitz 37 auf, die in Strömungskommunikation zur ersten Saugöffnung 14, zur zweiten Saugöffnung 15 bzw. zur dritten Saugöffnung 16 stehen und zur entsprechenden dieser hinweisen.
-
Des Weiteren trägt der Trägerring 20 an der Seite, die dem ersten Saugkörper 17, dem zweiten Saugkörper 18 und dem dritten Saugkörper 19 gegenüberliegt, Barrierenmittel 23, um die Spanelemente abzufangen und deren Einsaugung zu fördern.
-
Insbesondere sind die Barrierenmittel 23 im Wesentlichen ringförmig und stehen vom Trägerring 20 im Wesentlichen parallel zur Betriebsrichtung A zum bearbeiteten Werkstück hin vor.
-
Die Saugvorrichtung 1 weist zudem ein Trägerelement 21 auf, das im Wesentlichen die Form eines offenen Rings aufweist, der an jeweiligen Endbereichen 22 des ersten Saugkörpers 17, des zweiten Saugkörpers 18 und des dritten Saugkörpers 19 angebracht ist, wobei die Endbereiche 22 in Bezug auf die Saugöffnungsmittel 13 distal sind.
-
Dieses weitere Trägerelement 21 ist angeordnet, um den ersten Saugkörper 17, den zweiten Saugkörper 18 und den dritten Saugkörper 19 zueinander passend beabstandet und im Wesentlichen parallel zur Betriebsrichtung A zu halten.
-
Die Saugvorrichtung 1 weist ferner Bewegungsmittel 24 auf, um die Saugöffnungsmittel 13 in Abhängigkeit einer Betriebstellung der Spindel 4 in Bezug auf den Träger 6 zum bearbeiteten Werkstück hin oder von diesem weg zu bewegen.
-
Insbesondere bewegen die Bewegungsmittel 24 die Saugöffnungsmittel 13 im Wesentlichen linear entlang der Betriebsrichtung A zwischen einer ersten Saugstellung S1, die in den 1 und 2 dargestellt ist, in der die Saugöffnungsmittel 13 sich in einem ersten Abstand zum bearbeiteten Werkstück befinden und die Drehachse F im Wesentlichen parallel zur Betriebsrichtung A steht, und einer zweiten Saugstellung S2, die in den 3 und 4 dargestellt ist, in der die Saugöffnungsmittel 13 sich in einem zweiten Abstand zum bearbeiteten Werkstück befinden und die Drehachse F im Wesentlichen senkrecht zur Betriebsrichtung A steht.
-
Die Bewegungsmittel 24 weisen einen ersten Aktuator 28 und einen zweiten Aktuator 29 auf, die beispielsweise pneumatisch oder hydraulisch sind.
-
Insbesondere liegen der erste Aktuator 28 und der zweite Aktuator 29 einander gegenüber und weisen erste Stiele 30 bzw. zweite Stiele 31 auf, die am Trägerring 20 angebracht sind, um Letzteren im Wesentlichen linear entlang der Betriebsrichtung A zum bearbeiteten Werkstück hin oder von diesem weg zu bewegen.
-
Mit anderen Worten bewegen der erste Aktuator 28 und der zweite Aktuator 29 den Trägerring 20 zum Träger 6 hin oder von diesem weg.
-
In einer nicht dargestellten Variante der Erfindung weisen die Saugöffnungsmittel 13 eine einzige Saugöffnung auf, die sich entlang einem Umfangsbogen erstreckt, wobei die Saugöffnung in einem entsprechenden Saugkörper der oben genannten Saugkörpermittel 25 ausgebildet ist, wobei der Saugkörper von einem entsprechenden Bewegungsmittel bewegt wird.
-
Die oben genannte Saugvorrichtung 1 weist zudem einen ersten Trägerring 7, der am Träger 6 angebracht ist, und einen zweiten Trägerring 8, der operativ unter dem ersten Trägerring 7 angeordnet ist, auf, wobei der erste Trägerring 7 und der zweite Trägerring 8 einen größeren Durchmesser als der Trägerring 20 aufweisen.
-
Insbesondere weist der erste Trägerring 7 mehrere nicht dargestellte Durchlässe auf, in denen der erste Saugkörper 17, der zweite Saugkörper 18 und der dritte Saugkörper 19 gleiten können, und trägt den ersten Aktuator 28 und den zweiten Aktuator 29. Der erste Trägerring 7 und der zweite Trägerring 8 wirken zusammen, um ein Faltenbalgelement 9 zu tragen, das angeordnet ist, um die Spindel 4, die Saugöffnungsmittel 13 und die Saugkörpermittel 25 zu schützen und zumindest teilweise zu umgeben.
-
Die Saugvorrichtung 1 weist ferner weitere Bewegungsmittel 10 auf, die beispielsweise ein Paar aus pneumatischen oder hydraulischen Aktuatoren aufweisen und vom ersten Trägerring 7 getragen sind.
-
Die weiteren Bewegungsmittel 10 weisen Stielmittel 11 auf, die sich im Wesentlichen parallel zur Betriebsrichtung A erstrecken und am zweiten Trägerring 8 angebracht sind.
-
In Verwendung bewegen die weiteren Bewegungsmittel 10 auf diese Weise das Faltenbalgelement 9 im Wesentlichen parallel zur Betriebsrichtung A zwischen einer abgesenkten Stellung D (1 und 3), in der sich das Faltenbalgelement 9 in einer ausgedehnten Konfiguration befindet und mithilfe von Barrierenelementen 12, die zum Abfangen der oben genannten Spanelemente angeordnet sind und vorn zweiten Trägerring 8 vorstehen, den Umfang eines Arbeitsbereichs 2 der Spindel 4 abgrenzt, und einer nicht dargestellten angehobenen Stellung, in der sich das Faltenbalgelement 9 in einer zusammengefalteten Konfiguration befindet und die Barrierenelemente 12 sich in einem gewissen Abstand zum Werkstück befinden.
-
Mit anderen Worten definieren in Verwendung die Barrierenelemente 12 den oben genannten Arbeitsbereich 2 und verhindern ein Austreten der Spanelemente aus diesem, wenn sich das Faltenbalgelement 9 in der abgesenkten Stellung D befindet.
-
Umgekehrt ist es in Verwendung für einen Bediener möglich, Instandhaltungsarbeiten an der Spindel 4 durchzuführen oder das Werkzeug 5 zu wechseln, wenn sich das Faltenbalgelement 9 in der angehobenen Stellung befindet.
-
Es ist hervorzuheben, dass das Faltenbalgelement 9 unabhängig von den Saugöffnungsmitteln 13 bewegbar ist.
-
Mit Bezug auf die 5 und 6 ist die Saugvorrichtung 1 in einer alternativen Ausführungsform dargestellt.
-
In dieser Ausführungsform sind der erste Saugkörper 17, der zweite Saugkörper 18 und der dritte Saugkörper 19 voneinander getrennt und von einem ersten Trägerelement 32, einem zweiten Trägerelement 33 bzw. einem dritten Trägerelement 34 gelagert.
-
Das erste Trägerelement 32, das zweite Trägerelement 33 und das dritte Trägerelement 34 erstrecken sich entlang einem Umfangsbogen und tragen erste Barrierenmittel 38, zweite Barrierenmittel 39 bzw. dritte Barrierenmittel 40, die funktionell und strukturell im Wesentlichen analog zu den Barrierenmitteln 23 sind.
-
Außerdem weisen das erste Trägerelement 32, das zweite Trägerelement 33 und das dritte Trägerelement 34 den ersten Schlitz 35, den zweiten Schlitz 36 bzw. den dritten Schlitz 37 auf, die in Strömungskommunikation zur ersten Saugöffnung 14, zur zweiten Saugöffnung 15 bzw. zur dritten Saugöffnung 16 stehen und zur entsprechenden dieser hinweisen.
-
In dieser Ausführungsform weisen die Bewegungsmittel 24 abgesehen vom ersten Aktuator 28 und vom zweiten Aktuator 29 auch einen dritten, nicht dargestellten Aktuator auf, der beispielsweise pneumatisch oder hydraulisch ist.
-
Außerdem ist der erste Aktuator 28 über die ersten Stiele 30 am ersten Trägerelement 32 angebracht, der zweite Aktuator 29 ist über die zweiten Stiele 31 am zweiten Trägerelement 33 angebracht, und der dritte Aktuator ist über nicht dargestellte dritte Stiele am dritten Trägerelement 34 angebracht.
-
In Verwendung können auf diese Weise der erste Saugkörper 17, der zweite Saugkörper 18 und der dritte Saugkörper 19 und mit diesen die erste Saugöffnung 14, die zweite Saugöffnung 15 bzw. die dritte Saugöffnung 16 in Abhängigkeit der Betriebsstellung der Spindel 4 vom ersten Aktuator 28, vom zweiten Aktuator 29 bzw. vom dritten Aktuator unabhängig und im Wesentlichen linear entlang der Betriebsrichtung A bewegt werden.
-
In einer weiteren, nicht dargestellten Variante der Erfindung weisen die Saugkörpermittel 25 ein oder mehrere biegsame, röhrenförmige Elemente auf, die am weiteren Träger 50 angebracht sind.
-
Auf diese Weise wird/werden die Saugöffnung(en) des einen oder der mehreren oben genannten röhrenförmigen Elemente, die zumindest teilweise zum bearbeiteten Werkstück hinweisen, vom weiteren Träger 50 in Drehung um die erste Drehachse C versetzt und sind in Bezug auf den Träger 6 und das bearbeitete Werkstück beweglich.
-
In einer wiederum anderen, nicht dargestellten Variante der Erfindung ist/sind das eine oder die mehreren biegsamen, röhrenförmigen Elemente an der Spindel 4 angebracht.
-
Auf diese Weise wird/werden die Saugöffnung(en) des einen oder der mehreren oben genannten röhrenförmigen Elemente, die zumindest teilweise zum bearbeiteten Werkstück hinweisen, von der Spindel 4 in Drehung um die erste Drehachse C und die zweite Drehachse B versetzt und sind in Bezug auf den Träger 6 und das bearbeitete Werkstück beweglich.
-
In einer anderen, ebenfalls nicht dargestellten Variante der Erfindung hat der Trägerring 20 einen Durchmesser, der größer als eine Länge der Spindel 4 und des Werkzeugs 5 ist.
-
Auf diese Weise ist es auch dann möglich, die Saugöffnungsmittel 13 in einem minimalen Abstand zum Werkzeug 5 oder in der ersten Saugstellung S1 anzuordnen, wenn die Drehachse F im Wesentlichen horizontal ist.
-
Es ist hervorzuheben, dass die Saugvorrichtung 1 im Vergleich zu den bekannten Saugvorrichtungen effizienter ist.
-
In Verwendung bewegen nämlich die Bewegungsmittel 24 die Saugöffnungsmittel 13 in Bezug auf den Träger 6 und das bearbeitete Werkstück derart, dass die Saugöffnungsmittel 13 in Abhängigkeit der Betriebsstellung der Spindel 4 jeweils so nah wie möglich am bearbeiteten Werkstück angeordnet sind.
