-
Die Erfindung betrifft einen Späneabweiser für ein Bearbeitungswerkzeug, mit einem Späneabweisschild und einem Verriegelungsmechanismus, durch den in Verriegelungsstellung das Späneabweisschild außerhalb einer Parkposition an einem Gehäuse des Bearbeitungswerkzeugs verriegelbar ist, wobei der Verriegelungsmechanismus durch einen Kraftspeicher in der Verriegelungsstellung haltbar ist. Weiters betrifft die Erfindung eine Anordnung mit einem solchen Späneabweiser und einem Magazin zum Lagern des Späneabweisers in der Parkposition. Zudem betrifft die Erfindung eine Werkzeugmaschine, insbesondere eine CNC-Bearbeitungsmaschine, mit einem Bearbeitungswerkzeug und einem Späneabweiser. Als Beispiel für eine solche Bearbeitungsmaschine sei auf die
DE 10 2010 053 657 A1 verwiesen.
-
Große Werkzeugmaschinen, insbesondere sogenannte CNC-Bearbeitungsmaschinen, können für die Bearbeitung von vielfältigen Gegenständen und Materialien wie Holz und Metall verwendet werden. Je nach zu bearbeitendem Gegenstand kommen dabei unterschiedliche Werkzeuge, wie Fräser, Schneider, Schleifer oder Ähnliches zum Einsatz, wobei je nach verwendetem Werkzeug und verwendetem Werkstückmaterial unterschiedliche Späne anfallen und diese auch in unterschiedlichen Richtungen und unterschiedlicher Geschwindigkeit weggeschleudert werden. Um durch diese Späne nicht die Maschinenumgebung stark verschmutzen zu lassen, werden schon seit geraumer Zeit sogenannte Späneabweiser verwendet. Diese sind meist im Bereich elnes Kopfes eines Bearbeitungswerkzeuges angebracht, sodass die vom Werkzeug weggeschleuderten Späne am Späneabweiser aufprallen und umgelenkt werden und möglichst von einer Absaugvorrichtung ohne Verschmutzung der Umgebung abgesaugt werden.
-
Je nach Bearbeitungssituation und je nach Notwendigkeit wird ein Späneabweiser am Bearbeitungswerkzeug angebracht oder in seiner vom Bearbeitungswerkzeug separaten Parkposition bzw. Lagerposition belassen. Um ein Wechseln bzw. Verstauen des Späneabweisers automatisch – ohne dass ein Benutzer den Späneabweiser anbringen oder abnehmen muss – zu ermöglichen, sind bereits diverse Vorrichtungen bekannt.
-
Beispielsweise ist gemäß einem anmeldereigenen Mechanismus vorgesehen, dass der Bearbeitungskopf bzw. das Gehäuse des Bearbeitungswerkzeuges am in der Parkposition befindlichen Späneabweiser angesetzt werden. Durch umständliches Drehen kann dann eine Verbindung des Späneabweisers mit dem Bearbeitungswerkzeug bzw. dessen Gehäuse erfolgen.
-
Auch aus der
DE 103 20 082 A1 geht eine Baueinheit zur Bearbeitung von Holztafeln oder Ähnlichem hervor, wobei an einem röhrenförmigen Gehäuse einer Elektrospindel ein Abweiser zur Ableitung von Sägespänen angebracht wird. Der Abweiser ist dabei mit einer Schutzplatte versehen, die direkt am Gehäuse der Elektrospindel einrasten kann. Die Entnahme des Abweisers aus einem Werkzeugmagazin (Parkposition) erfolgt dabei durch die Elektrospindel selbst, wobei diese zuerst in eine koaxiale Position zur Nabe gebracht wird, danach parallel zur Achse heruntergefahren wird, sodass ein Endstück in einen Teil der Nabe einrastet, und dann die elektrische Spindel nach oben bewegt wird, sodass der Abweiser aus dem Adapter entnommen wird. Nachteilig dabei ist, dass beim Runterfahren der Elektrospindel gegen die Kraft des Verriegelungsmechanismus bzw. Einrastmechanismus gearbeitet werden muss, sodass eine Verbindung entsteht. Erst dann kann der Abweiser herausgezogen werden. Wenn diese Rastverbindung allerdings nicht richtig einschnappt, kann die Verbindung recht wackelig und unsicher sein oder ein Herausziehen kann sogar komplett unmöglich werden. Nachteilig ist zudem, dass durch die Anbringung am unteren Ende der Elektrospindel ein sehr großer Platzbedarf direkt um das eigentliche Bearbeitungswerkzeug gegeben ist.
-
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, einen gegenüber dem Stand der Technik alternativen bzw. verbesserten Späneabweiser zu schaffen. insbesondere soll eine möglichst einfache Entnahme des Späneabweisers aus der Parkposition in die Arbeitsposition am Gehäuse des Bearbeitungswerkzeugs ermöglicht werden. Zudem soll die Verriegelung sicher sein.
-
Dies wird für einen Späneabweiser mit den Merkmalen des Oberbegriffes von Anspruch 1 dadurch erreicht, dass in der Parkposition des Späneabweisschilds der Verriegelungsmechanismus gegen die Kraft des Kraftspeichers in Offenstellung gehalten ist. Das heißt, in der Parkposition wird der eigentliche Verriegelungsmechanismus für den Späneabweiser am Gehäuse in Offenstellung gehalten und erst durch Wegbewegen aus der Parkposition in eine Verriegelungsstellung überführt.
-
Es ist möglich, dass in Parkposition des Späneabweisschilds der Verriegelungsmechanismus getrennt vom Späneabweisschild am Gehäuse angeordnet ist, worauf weiter unten eingegangen wird. Bevorzugt ist allerdings vorgesehen, dass das Späneabweisschild und der Verriegelungsmechanismus sowohl in der Parkposition als auch in einer am Gehäuse verriegelten Arbeitsposition des Späneabweisers miteinander verbunden sind. D. h., der Verriegelungsmechanismus wird immer mit dem Späneabweisschild mitbewegt.
-
Generell kann der Kraftspeicher beispielsweise magnetisch oder auch als Feder ausgebildet sein. Es ist deshalb grundsätzlich möglich, dass in der Parkposition der Verriegelungsstellung durch einen Magneten in Offenstellung gehalten wird. Bevorzugt ist allerdings vorgesehen, dass in der Parkposition des Späneabweisers der Verriegelungsmechanismus durch das Eigengewicht des Späneabweisers gegen die Kraft des Kraftspeichers in Offenstellung gehalten ist. Das heißt, bevorzugt nur durch das Eigengewicht des Späneabweisers ist mehr Kraft auf den Verriegelungsmechanismus aufbringbar als durch den Kraftspeicher, sodass der Kraftspeicher nicht mehr durch seine eigentliche Wirkkraft den Verriegelungsmechanismus in Verriegelungsstellung bringen kann. Dieser durch das Eigengewicht hervorgerufene Mechanismus kann natürlich zusätzlich noch durch weitere Hilfsmechanismen unterstützt werden.
-
Grundsätzlich ist es möglich, dass je nach Bedarf auch außerhalb der Parkposition der Verriegelungsmechanismus zumindest bereichsweise oder abschnittsweise in Offenstellung gehalten ist. Bevorzugt ist allerdings vorgesehen, dass nur in der Parkposition des Späneabweisers der Verriegelungsmechanismus durch zumindest das Eigengewicht des Späneabweisers gegen die Kraft des Kraftspeichers in Offenstellung gehalten ist.
-
Das eigentliche Verriegeln bzw. Anbringen des Späneabweisers am Gehäuse erfolgt bevorzugt durch Entfernen des Späneabweisers von der Parkposition, sodass der Verriegelungsmechanismus von der Offenstellung in die Verriegelungsstellung bringbar ist. Das heißt, durch Wegbewegen bzw. Entfernen des Späneabweisers von seiner Parkposition wirkt das Eigengewicht nicht mehr auf den Verriegelungsmechanismus, wodurch sich die Kraft des Kraftspeichers wieder entfalten kann und den Verriegelungsmechanismus in Verriegelungsstellung bringt. Besonders bevorzugt ist hierzu auch vorgesehen, dass der Späneabweiser bei Benützung in einer Arbeitsposition am Gehäuse des Bearbeitungswerkzeugs verriegelbar ist und bei Nichtbenützung in der Parkposition separat vom Gehäuse an einem Magazin lagerbar ist.
-
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass der Verriegelungsmechanismus zumindest einen vom Kraftspeicher beaufschlagten, bewegbaren, vorzugsweise verschwenkbaren, Verriegelungsarm aufweist, der in Parkposition des Späneabweisers durch Anliegen am Magazin gegen die Kraft des Kraftspeichers beaufschlagt ist, wodurch der Verriegelungsmechanismus in Offenstellung gehalten ist.
-
Schutz wird nicht nur für den Späneabweiser an sich begehrt, sondern auch für einen Späneabweiser mit einem Magazin zum Lagern des Späneabweisers in der Parkposition. Dabei kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass das Magazin zumindest ein, vorzugsweise zapfenförmiges, Anliegemittel, aufweist, an dem in Parkposition des Späneabweisers der zumindest eine Verriegelungsarm des Verriegelungsmechanismus gegen die Kraft des Kraftspeichers anliegt, wodurch der Verriegelungsmechanismus in Offenstellung gehalten ist. Das heißt, der Verriegelungsarm kann sich aufgrund des Anliegens am Anliegemittel nicht völlig in die Verriegelungsstellung begeben und bleibt somit in der Offenstellung.
-
Um dann eine Verriegelung zu gewährleisten, kann bevorzugt vorgesehen sein, dass durch Wegbewegen des Späneabweisers vom zumindest einen Anliegemittel des Magazins der zumindest eine Verriegelungsarm durch die Kraft des Kraftspeichers bewegbar ist, wodurch der Verriegelungsmechanismus von der Offenstellung in die Verriegelungsstellung bringbar ist. Besonders bevorzugt ist hierzu weiters vorgesehen, dass der Späneabweiser unter Verriegelung des Verriegelungsmechanismus am Gehäuse von der Parkposition in die Arbeitsposition bewegbar ist. Das bedeutet, dass mit dem Wegbewegen des Späneabweisers eine gleichzeitige Verriegelung am Gehäuse erfolgt.
-
Je nach Ausführung der Werkzeugmaschine kann vorgesehen sein, dass die Magazine selbst bewegbar sind und in eine platzsparende Position verschwenkbar sind. Um zu gewährleisten, dass in dieser Position die Späneabweiser auch am Magazin halten, kann vorgesehen sein, dass der Späneabweiser in Parkposition magnetisch am Magazin gehalten ist.
-
Schutz wird nicht nur für einen Späneabweiser bzw. eine Anordnung mit Späneabweiser und Magazin begehrt, sondern auch für eine Werkzeugmaschine, insbesondere eine CNC-Bearbeitungsmaschine, mit den Merkmalen von Anspruch 13. Um dabei das Anbringen und Abnehmen des Späneabweisers vom Bearbeitungswerkzeug komplett automatisch durchführen zu können, ist vorgesehen, dass der Späneabweiser durch das Bearbeitungswerkzeug von der Parkposition in die Arbeitsposition bewegbar, vorzugsweise anhebbar, ist. Insbesondere kann diese Bewegung dadurch erfolgen, dass der Späneabweiser durch zumindest ein, am Gehäuse des Bearbeitungswerkzeug angeordnetes Koppelelement von der Parkposition in die Arbeitsposition bewegbar, vorzugsweise anhebbar, ist. Dafür greift das Koppelelement in eine korrespondierend geformte Öffnung im Verriegelungsmechanismus des Späneabweisers ein und hebt diesen an. Mit diesem Anheben erfolgt gleichzeitig die Verriegelung. Besonders bevorzugt ist diesbezüglich vorgesehen, dass der zumindest eine Verrieglungsarm in Verriegelungsstellung des Verriegelungsmechanismus und in Arbeitsposition des Späneabweisers am zumindest einen Koppelelement angreift, vorzugsweise in eine Ausnehmung am zumindest einen Koppelelement eingreift, und den Späneabweiser formschlüssig am Gehäuse hält.
-
Wie weiter oben bereits angedeutet, kann vorgesehen sein, dass in Parkposition des Späneabweisschilds der Verriegelungsmechanismus getrennt vom Späneabweisschild am Gehäuse angeordnet ist. D. h., der Verriegelungsmechanismus bewegt sich immer mit dem Gehäuse des Bearbeitungswerkzeugs mit und ist mit diesem fest verbunden.
-
Wenn das Späneabweisschild nicht mit dem Gehäuse über den Verriegelungsmechanismus verbunden ist, kann der Verriegelungsmechanismus in vom Späneabweisschild getrennter Position entweder in Offenstellung gehalten sein oder durch Anlage am Magazin in Offenstellung bringbar sein oder durch Anlage am in Parkposition befindlichem Späneabweisschild in Offenstellung bringbar sein. Wichtig ist, dass der Verriegelungsmechanismus vor dem Verriegeln mit dem Späneabweisschild in Offenstellung ist, wodurch in dieser Offenstellung des Verriegelungsmechanismus zumindest ein am Späneabweisschild angeordnetes Koppelelement in zumindest eine Halteöffnung des Verriegelungsmechanismus einführbar ist. Damit kann durch Bewegen des Gehäuses samt Verriegelungsmechanismus das Späneabweisschild über das zumindest eine Koppelelement mitbewegbar werden, wobei durch dieses Mitbewegen der Verriegelungsmechanismus unter Verriegelung des Späneabweisschilds am Verriegelungsmechanismus in Verriegelungsstellung bringbar ist. Dabei greift zumindest ein Verriegelungsarm des Verriegelungsmechanismus formschlüssig in eine Ausnehmung im zumindest einen Koppelelement ein.
-
Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der Figurenbeschreibung unter Bezugnahme auf das in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiel im Folgenden näher erläutert. Darin zeigen:
-
1 eine 3D-Ansicht eines Bearbeitungswerkzeuges mit Späneabweiser und Magazin,
-
2 einen Schnitt durch den Verriegelungsmechanismus in Offenstellung,
-
3 eine 3D-Ansicht eines Verriegelungsmechanismus in Offenstellung,
-
4 einen Schnitt durch den Verriegelungsmechanismus in Verriegelungsstellung,
-
5 eine 3D-Ansicht eines Verriegelungsmechanismus in Verriegelungsstellung,
-
6 bis 9 den Ablauf des Anbringens des Späneabweisers am Gehäuse des Bearbeitungswerkzeuges,
-
10 eine Darstellung des Verriegelungsmechanismus mit Schnitt B-B und
-
11 den Schnitt B-B durch den Verriegelungsmechanismus.
-
1 zeigt generell ein Bearbeitungswerkzeug 2 einer Werkzeugmaschine. Eine solche Werkzeugmaschine kann in Form einer CNC-Maschine mit diversen Traversen und einen Tragarm für das Bearbeitungswerkzeug 2 ausgebildet sein. Bei einer Werkzeugmaschine ist das Bearbeitungswerkzeug 2 in X-, Y- und Z-Richtung verfahrbar und kann entsprechend auf einen zu bearbeitenden Gegenstand durch Fräsen, Schneiden, Schleifen oder Ähnliches einwirken. Beispielhaft ist in 1 durch die Strichlierung ein drehbarer Fräser 12 abgebildet. Gemäß 1 ist der Späneabweiser 1 noch nicht am Gehäuse 5 des Bearbeitungswerkzeuges 2 angebracht. Es sind allerdings bereits die Koppelelemente 10 am Gehäuse 5 des Bearbeitungswerkzeuges 2 erkennbar. Der Späneabweiser 1 selbst besteht im Wesentlichen aus dem Späneabweisschild 3, dem Verbindungsbügel 16 und dem Verriegelungsmechanismus 4, wobei der Späneabweiser 1 am Magazin 7 und dessen Lagerplatte 13 in Parkposition P und Offenstellung OS gehalten ist.
-
In 2 ist dazu ersichtlich, dass durch die zapfenförmigen Anliegemittel 9 des Magazins 7 die Verriegelungsarme 8 des Verriegelungsmechanismus in Offenstellung OS gehalten sind. Dadurch sind die in 3 ersichtlichen Halteöffnungen 15 frei, in welche die Koppelelemente 10 eindringen bzw. einfahren können. Die Koppelelemente 10 sind an einem ringförmigen Halteelement 14, das Teil des Gehäuses 5 ist, angebracht.
-
In 4 und 5 sind die Koppelelemente 10 in die Halteöffnungen 15 eingefahren und der Späneabweiser 1 ist gegenüber der Halteplatte 13 des Magazins 7 angehoben. Dadurch liegen die Verriegelungsarme 8 nicht mehr an den Anliegemitteln 9 an und der Kraftspeicher 16 kann seine Wirkung auf die Verriegelungsarme 8 entfalten und den gesamten Verriegelungsmechanismus 4 in Verriegelungsstellung VS bewegen bzw. bringen. Dadurch befindet sich der Späneabweiser 1 in seiner Arbeitsposition A am Gehäuse 5 des Bearbeitungswerkzeugs 2, wobei die Verriegelungsarme 8 formschlüssig in die Ausnehmungen 11 der Koppelelemente 10 eingreifen.
-
Wie anhand von 4 und 5 vorstellbar, müssten die zapfenförmigen Anlegemittel 9 nicht unbedingt vorgesehen sein. Vielmehr könnten auch die Verriegelungsarme 8 in der Verriegelungsstellung VS aus dem Verriegelungsmechanismus 4 nach unten vorstehen und bei Erreichen der Parkposition rein durch die Auflage an der Halteplatte 13 so weit nach oben gegen den Kraftspeicher 6 bewegt werden, sodass die Halteöffnungen 15 gänzlich frei wären. Bevorzugt sind allerdings diese zapfenförmigen Anliegemittel 9 vorgesehen, da sie neben ihrer Funktion als Anliegemittel 9 für die Verriegelungsarme 8 auch eine Positionierung des Verriegelungsmechanismus 4 an der Halteplatte 13 des Magazins 7 bewirken. Dazu passen die Anliegemittel 9 korrespondierend in die Ausnehmungen 19 im Gehäuse 21 Verriegelungsmechanismus 4.
-
In 6 ist eine zu 1 passende Ansicht des Bearbeitungswerkzeugs 2 samt Späneabweiser 1 in Parkposition P und Verriegelungsmechanismus 4 in Offenstellung OS gezeigt.
-
Durch Bewegen des gesamten Bearbeitungswerkzeuges 2 nach rechts dringen die Koppelelemente 10 durch die Halteöffnungen 15 in den Verriegelungsmechanismus 4 ein (siehe 7), wobei immer noch die Parkposition P und die Offenstellung OS gegeben ist.
-
Erst durch Anheben des Bearbeitungswerkzeuges 2 (siehe Pfeil in 8) gegenüber dem zur CNC-Bearbeitungsmaschine ortsfesten Magazin 7 gelangt der Verriegelungsmechanismus 4 in Verriegelungsstellung VS und der Späneabweiser 1 wird gleichzeitig in Arbeitsposition A am Gehäuse 5 (an dessen Koppelelementen 10) verriegelt.
-
Ab Erreichen dieser Verriegelungsstellung VS kann das Bearbeitungswerkzeug 2 mit dem fix daran verriegelten Späneabweiser 1 beliebig mitbewegt werden (siehe 9).
-
In 10 ist der Verriegelungsmechanismus 4 in Verriegelungsstellung VS (ohne Koppelelemente 10) dargestellt. Dabei ist ersichtlich, dass die Verriegelungsarme 8 über den schmalen Bereich 20 in die Halteöffnungen 15 vorstehen bzw. hineinreichen. Genau diese Abschnitte 20 greifen in Verriegelungsstellung VS bei Arbeitsposition A in die Ausnehmungen 11 an den Koppelelementen 10 ein und gewährleisten die formschlüssige Verriegelung des Späneabweisers 1 am Gehäuse 5. Die Verriegelungsarme 8 sind über die Vorspannbolzen 17 vom als Schenkelfeder ausgebildeten Kraftspeicher 6 beaufschlagt. Die beiden Verriegelungsarme 8 sind um das Drehlager 18 drehbar.
-
In 11 sind ebenfalls die vom Kraftspeicher 6 beaufschlagten Vorspannbolzen 17 ersichtlich. Auch die beiden um das Drehlager 18 drehbaren Verriegelungsarme 8 sind dargestellt. Zudem sind die Ausnehmungen 19 im Gehäuse 21 des Verriegelungsmechanismus 4 ersichtlich, deren Durchmesser im Wesentlichen dieselbe Größe aufweist wie die Durchmesser der zapfenförmigen Anliegemittel 9, wodurch in Parkposition P ein sicherer Halt des Späneabweisers 1 am Magazin 7 gewährleistet wird.
-
Somit ist durch die vorliegende Erfindung ein alternativer und verbesserter Spaneabweiser 1 geschaffen, der einfach, unkompliziert und platzsparend am Gehäuse 5 eines Beabeitungswerkzeuges 2 verriegelt werden kann. Der besondere Vorteil ergibt sich dadurch, dass der Verriegelungsmechanismus 4 in Parkposition P des Späneabweisers 1 in Offenstellung OS gehalten ist und mit Wegbewegen des Späneabweisers 1 vom Magazin 7 der Verriegelungsmechanismus 4 unter Verriegelung an Koppelelementen 10 des Gehäuses 5 in Verriegelungsstellung VS gelangt. In umgekehrter Weise kann durch einfaches Aufsetzen des Späneabweisers 1 auf das Magazin 7 – durch das die Verriegelungsarme 8 an den zapfenförmigen Anliegemitteln 9 anliegen und gegen den Kraftspeicher 6 bewegt werden – die Verriegelungsstellung VS wieder gelöst werden, wodurch die Koppelelemente 10 wieder aus den Ausnehmungen 15 ausfahrbar sind.
-
Entgegen dem dargestellten Ausführungsbeispiel soll auch nicht ausgeschlossen werden, dass der Verriegelungsmechanismus fest mit dem Gehäuse verbunden ist und zumindest in Parkposition des Späneabweisschilds vom Späneabweisschild getrennt ist. Um das Späneabweisschild aus seiner Parkposition entnehmen zu können, muss der Verriegelungsmechanismus zumindest zu Beginn des Ankoppelvorganges in Offenstellung sein. Dies entspricht dem erfindungsgemäßen Merkmal, dass zumindest irgendwann während des in Parkposition befindlichen Späneabweisschilds der Verriegelungsmechanismus gegen die Kraft des Kraftspeichers in Offenstellung gehalten ist. Bevorzugt wird der Verriegelungsmechanismus mit dem Anlegen am Späneabweisschild in Offenstellung gebracht, wodurch, vorzugsweise zwei, am Späneabweisschild angeordnete Koppelelement in Öffnungen des Verriegelungsmechanismus aufgenommen werden können. Durch Bewegen des Gehäuses samt dem Verriegelungsmechanismus wird dann der Verriegelungsmechanismus unter Verriegelung des Späneabweisschilds in Verriegelungsstellung gebracht.
