-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur spanenden Werkstückbearbeitung insbesondere zum Anfasen und/oder Entgraten von Werkstückkanten mit einem Arbeitstisch zur Werkstückauflage, einem eine Durchtrittsöffnung des Arbeitstisches nach oben durchgreifenden, rotierenden Bearbeitungswerkzeug, insbesondere Fräswerkzeug, und einer vorzugsweise durch ein Winkelprofil gebildeten Führungsschiene zur Linearführung des Werkstücks relativ zu dem Bearbeitungswerkzeug.
-
Bei am Markt erhältlichen Kantenfräsmaschinen dieser Art ist es bekannt, eine Prismenführung direkt auf einen Arbeitstisch aufzusetzen und fest anzuklemmen. Entlang der Führung kann dann das Werkstück in vorgegebener Winkelstellung über einen Fräser geführt werden, der im Kantenbereich der Führung eintaucht und Material abträgt. Nachteilig hierbei ist der Rüstaufwand für verschiedene Fasenwinkel bzw. für eine Freibearbeitung des Werkstücks.
-
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die im Stand der Technik bekannten Vorrichtungen weiter zu verbessern und die Handhabung weiter zu vereinfachen, dabei Zeit für eine Umrüstung zu sparen und eine höhere Flexibilität in den Bearbeitungsmöglichkeiten sowie einen kompakten Aufbau der Maschine zu erreichen.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe wird die im Patentanspruch 1 angegebene Merkmalskombination vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
-
Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, die Führungsschiene durch eine mechanische Zwangsführung in verschiedenen Relativlagen zu dem Arbeitstisch verstellbar zu halten. Dementsprechend wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Führungsschiene in einem Schwenkmechanismus zwischen einer von dem Arbeitstisch abgehobenen Freigabestellung und mehreren unter unterschiedlichen Winkeln auf dem Arbeitstisch angeordneten Arbeitsstellungen zwangsgeführt ist, wobei das Bearbeitungswerkzeug in den Arbeitsstellungen in die Führungsbahn der Führungsschiene eingreift. Auf diese Weise ist es möglich, den Handhabungsaufwand für die Bereitstellung der Führungsschiene deutlich zu reduzieren und wahlweise auch eine ungehinderte Freibearbeitung des Werkstücks zu ermöglichen.
-
Vorteilhafterweise weist der Schwenkmechanismus eine Kulissenführung zum Anfahren der Freigabe- und Arbeitsstellungen auf, so dass eine definierte Positionierung mit geringem Arbeitsaufwand möglich ist.
-
Dabei ist es günstig, wenn der Schwenkmechanismus eine insbesondere durch einen Rastbolzen gebildete Arretierung zur Festlegung der Arbeitsstellungen aufweist, und wenn der Schwenkmechanismus einen Anschlag zur Schwenkbereichsbegrenzung in der Freigabestellung aufweist.
-
Auch in fertigungstechnischer Hinsicht ist es von Vorteil, wenn der Schwenkmechanismus eine an dem Arbeitstisch fest montierte Tragstruktur aufweist und die Tragstruktur mit einer Kulissenspur versehen ist.
-
Vorteilhafterweise umfasst der Schwenkmechanismus zwei seitlich an dem Arbeitstisch gelagerte, mit jeweils einem Ende der Führungsschiene fest verbundene Schwenkarme. Damit ist es möglich, den Arbeitstisch weitgehend ungehindert zu nutzen und zugleich eine zuverlässige beidseitige Schienenhalterung sicherzustellen.
-
Zur weiteren Handhabungsvereinfachung ist es von Vorteil, wenn an den Schwenkarmen jeweils ein quer zu ihrer Schwenkebene abstehender Betätigungshebel angebracht ist.
-
Für eine exakte Bewegungssteuerung ist es günstig, wenn die Schwenkarme mit jeweils einem Kulissenstein der Kulissenführung versehen sind.
-
Um eine ungewollte Werkstückbeschädigung zu vermeiden, ist es günstig, wenn die Schwenkarme an ihrer dem Arbeitstisch zugewandten Seite mit Kunststoff beschichtet oder belegt sind.
-
Eine weitere Verbesserung lässt sich dadurch erreichen, dass die V- oder L-förmige Führungsschiene an den gegeneinander weisenden Innenseiten ihrer Führungsschenkel mit Sohlen insbesondere aus Kunststoff, Stein oder gehärtetem Metall ausgekleidet ist, wobei zwischen den Sohlen ein Spalt für die Werkstückbearbeitung freigehalten ist.
-
Vorteilhafterweise besitzt die Führungsschiene einen zentralen Durchbruch für den Durchgriff des Bearbeitungswerkzeugs, wobei am Rand des Durchbruchs zumindest bereichsweise eine Abschirmung gegen einen unbeabsichtigten Eingriff in das Bearbeitungswerkzeug angeordnet ist.
-
Eine weitere vorteilhafte Ausführung sieht vor, dass das Bearbeitungswerkzeug in der Freigabestellung für eine insbesondere konturtastende Werkstückbearbeitung ringsum zugänglich ist.
-
Um eine einfache Werkzeugzustellung zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, wenn das Bearbeitungswerkzeug durch eine in einer Vertikalführung unter dem Arbeitstisch höhenverstellbare Antriebseinheit rotierend angetrieben ist.
-
Günstig ist es auch, wenn die Durchtrittsöffnung des Arbeitstisches eine Randaufnahme für einen Einlegering zur Durchmesseranpassung an das Bearbeitungswerkzeug aufweist.
-
Herstellungstechnische Vorteile bei hoher Stabilität lassen sich dadurch erzielen, dass die tragenden Teile des Schwenkmechanismus und/oder die Führungsschiene aus einem Flachstahlmaterial gebildet sind.
-
Im Folgenden wird die Erfindung anhand des in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine Kantenfräsmaschine mit einer in Freigabestellung befindlichen Werkstückführung in einer unten abgebrochenen Frontansicht;
-
2 eine abgebrochene Seitenansicht der Kantenfräsmaschine;
-
3 und 4 die Kantenfräsmaschine in zwei Arbeitsstellungen der Werkstückführung in 2 entsprechenden Darstellungen;
-
5 bis 7 die aus Flachstahl gebildeten Ausgangsteile zur Herstellung der Werkstückführung.
-
Die in der Zeichnung dargestellte Kantenfräsmaschine 10 umfasst einen auf einem Gestell 12 stationären Arbeitstisch 14, ein als Unterflurfräse ausgebildetes Bearbeitungsgerät 16, dessen Fräswerkzeug 18 durch eine Durchtrittsöffnung 20 des ebenen Arbeitstisches 14 vertikal nach oben durchgreift, und eine mittels Schwenkmechanismus 22 winkelverstellbare Führungsschiene 24 zur Linearführung eines anzufasenden Werkstücks relativ zu dem Fräswerkzeug 18. Der Schwenkmechanismus 22 erlaubt es, die Führungsschiene 24 zwischen einer von dem Arbeitstisch 14 abgehobenen Freigabestellung (1, 2) und mehreren in voneinander verschiedenen Winkellagen auf dem Arbeitstisch 14 aufgesetzten Arbeitsstellungen (3, 4) zwangsgeführt zu verstellen.
-
Wie in 1 gezeigt, ist das Bearbeitungsgerät 16 in einer Vertikalführung 26 unter dem Arbeitstisch 14 höhenverstellbar und mittels handbestätigbarer Feststellschraube 28 fixierbar, so dass die der Werkzeugüberstand und insbesondere die Anfasungsgröße individuell einstellbar ist. Das Bearbeitungsgerät 16 kann dabei durch ein handelsübliches Handfräsgerät mit Elektromotor gebildet sein, in dessen Spannfutter der Schaft des Fräswerkzeugs 18 (oder eines anderen rotierenden Werkzeugs wie Schaftschleifer oder dergleichen) gehalten ist. Um eine Anpassung an unterschiedliche Schaftdurchmesser zu erlauben, kann die Durchtrittsöffnung 20 eine Randkontur 30 zum Einsetzen von Verkleinerungsringen aufweisen. Während die Führungsschiene 24 über den Schwenkmechanismus 22 an den beiden Seiten des Arbeitstisches 14 gelagert ist, wird an dessen hinterer Seite ein Absaugstutzen 32 zur Spanabsaugung freigehalten.
-
Wie auch aus 2 ersichtlich, ist das den Arbeitstisch 14 durchgreifende Fräswerkzeug 18 in der Freigabestellung der Führungsschiene 24 ringsum zugänglich, so dass eine beispielsweise konturtastende freie Werkstückbearbeitung ohne Kollisionen möglich ist.
-
Zur Bewegungssteuerung zwischen der Freigabe- und den Arbeitsstellungen weist der Schwenkmechanismus 22 eine Kulissenführung 34 auf. Diese umfasst jeweils eine Kulissennut 36 an den beiden Seitenschenkeln 38 einer gestellfest montierten, U-förmigen Tragstruktur 40. Die Kulissennut 36 verzweigt sich in mehrere Buchten 42, welche die jeweiligen Arbeitsstellungen der Führungsschiene 24 definieren.
-
Der Schwenkmechanismus 22 umfasst weiterhin zwei seitlich an dem Arbeitstisch 14 angeordnete abgewinkelte Schwenkarme 44, die mit jeweils einem Ende der Führungsschiene 24 fest verbunden sind. Die Schwenkarme 44 sind über jeweils einen seitlich zu dem Arbeitstisch hin abstehenden Kulissenstein 46 in der Kulissennut 36 zwangsgeführt gelagert. Zur vereinfachten Handbetätigung ist an den Schwenkarmen 44 jeweils ein quer zur Bewegungsebene nach außen abstehender Betätigungshebel 48 angebracht.
-
In der Freigabestellung befindet sich der Kulissenstein 46 am oberen Ende der Kulissennut 36. Dabei schlägt das freie Ende der Schwenkarme 44 an jeweils einen an den Seitenschenkeln 38 der Tragstruktur 40 abstehenden Anschlag 50 unter Schwerkrafteinfluss an. In den Arbeitsstellungen ist der Schwenkmechanismus 22 durch jeweils einen Rastbolzen 52 an den Schwenkarmen 44 im Eingriff mit entsprechenden Rastbohrungen 54 an den Seitenschenkeln 38 der Tragstruktur 40 verriegelbar (3, 4).
-
Die Führungsschiene 24 weist als Prismenführung bzw. 90°-Winkelprofil zwei rechtwinklig zueinander stehende Führungsschenkel 56 auf. Diese sind an ihren gegeneinander weisenden Innenseiten mit plattenförmigen Gleitsohlen 58 aus Kunststoff, Stein oder gehärtetem Metall zur Verbesserung der Gleiteigenschaften ausgekleidet. Zwischen den Gleitsohlen 58 ist ein Spalt freigehalten, um einen Freilauf für das Werkstück spanfrei zu halten und ggf. einen Biegeradius zwischen den Führungsschenkeln für eine exakt rechtwinklige Werkstückabstützung zu überbrücken.
-
Im Scheitelbereich der Führungsschiene 24 ist mittig ein Durchbruch 60 für den Durchgriff des Fräswerkzeugs 18 vorgesehen. Der Durchbruch 60 wird durch außenseitige Ausklinkungen 62 der Führungsschenkel 56 gebildet, wobei die Ausklinkungen 62 zugleich Abschirmrippen gegen einen unbeabsichtigten Eingriff in das Fräswerkzeug 18 in den Arbeitsstellungen bilden.
-
In der in 3 gezeigten ersten Arbeitsstellung befindet sich der Kulissenstein 46 in der ersten oberen Bucht 42 der Kulissennut 36. Die Führungsschiene 24 ist dabei in einer definierten ersten Winkelstellung ihrer Führungsschenkel 56 relativ zur horizontalen Ebene des Arbeitstisches 14 bzw. zur vertikalen Werkzeugdrehachse des Fräswerkzeugs 18 abgesenkt, wobei sich die Führungsbahn in Schienenlängsrichtung rechtwinklig zur Werkzeugdrehachse erstreckt. Das Werkstück kann somit manuell entlang der Führungsbahn der Führungsschiene 24 verschoben werden, wobei die zu bearbeitende Werkstückkante in den Spalt zwischen den Gleitsohlen 58 ragt und gegen das Fräswerkzeug 18 anläuft. Auf diese Weise wird ein definierter Fasenwinkel relativ zu den an den Führungsschenkeln 56 anliegenden Werkstückflächen erreicht. Grundsätzlich ist es auch möglich, das Werkzeug 18 so weit nach unten zu verstellen, dass anstelle einer ausgeprägten Fase nur ein Entgraten einer Werkstückkante erfolgt.
-
4 zeigt eine dritte Arbeitsstellung, in der sich der Kulissenstein 46 in der unteren Bucht 42 der Kulissennut 36 befindet und die Führungsschiene 24 in einer dritten Winkelstellung relativ zum Fräswerkzeug 18 steht. In der nicht gezeigten zweiten Arbeitsstellung greift der Kulissenstein 46 in die mittlere Kulissenbucht 42 ein, um eine weitere (zweite) Winkelstellung der Führungsschiene 24 festzulegen. Somit lassen sich mittels der Schwenkmechanik 22 drei Fasenwinkel beispielsweise von 15°, 30° und 45° mit geringem Handhabungsaufwand einstellen.
-
Aus 5 bis 7 ist erkennbar, dass sich die tragenden Teile des Schwenkmechanismus 22 auf einfache Weise durch Schneiden, Bohren und Biegen aus Flachmetallstücken herstellen lassen. Gemäß 5 kann die Tragstruktur 40 durch Abkanten ihrer Seitenschenkel 38 U-förmig ausgebildet werden. 6 zeigt einen Schwenkarm 44 mit den Bohrungen 46', 48' und 52' für den Kulissenstein 46, den Betätigungshebel 48 und den Rastbolzen 52. An der dem Arbeitstisch zugewandten Seite kann der Schwenkarm mit einem Kunststoffbelag versehen werden, so dass an dem zu bearbeitendem Werkstück keine ungewollten Beschädigungen auftreten. In 7 ist die Ausgangsplatte für die Führungsschiene 24 gezeigt, die mit den Ausklinkungen 62 für den zentralen Durchbruch 60 versehen wird und entlang ihrer Längsmittellinie rechtwinklig gebogen wird. Die genannten Teile 40, 44, 24 lassen sich dann durch einfache Verbindungsmittel wie Schrauben miteinander verbinden bzw. an dem Tischgestell 12 montieren.
