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Die nachfolgende Erfindung bezieht sich auf eine Tischfräsvorrichtung.
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In der Baugruppenfertigung ist es oft notwendig, Werkstücke, beispielsweise stab- oder plattenförmige Halbzeuge, vor dem Zusammensetzen zur Baugruppe an ihren Kanten zu bearbeiten. Die Kanten zur Schweißnahtvorbereitung müssen beispielsweise in einem bestimmten Winkel angefast oder zur Vermeidung von Verletzungen mit einem bestimmten Radius verrundet werden. Mit Tischfräsvorrichtungen können auch Nuten in Werkstückflächen eingebracht werden, die etwa für eine Nut- und -Feder-Verbindung verwendet werden können. Für solche Aufgaben werden bei plattenförmigen Werkstücken oft Handfräsvorrichtungen verwendet und bei stabförmigen Halbzeugen Tischfräsvorrichtungen, die eine bessere Führung eines Halbzeugs erlauben, dessen Querschnitt gegenüber seiner Länge vergleichsweise klein ist. Ferner ist mit Tischfräsvorrichtungen auch ein hoher Automatisierungsgrad erreichbar.
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Eine Tischfräsvorrichtung wird in der deutschen Gebrauchsmusterschrift
DE 92 00 904 U1 beschrieben. Diese umfasst einen Arbeitstisch, durch den von unten ein Fräswerkzeug hindurch tritt und in den eine nach oben geöffnete Nut eingebracht ist, in die ein Führungsschlitten eingeführt werden kann. Durch Verschieben des Führungsschlittens in der Nut können auch kleine Werkstücke ohne Verletzungsgefahr am Fräswerkzeug vorbei geführt werden. Die Bearbeitung hier erfolgt ohne Schmierung.
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Ferner beschreibt die deutsche Gebrauchsmusterschrift
DE 20 2008 016 909 U1 eine Tischfräsmaschine, die einen Arbeitstisch mit in Zuführrichtung drehbaren Führungsrollen aufweist. Etwa in der Mitte des Arbeitstisches sind dort zwei angetriebene Antriebsrollen vorgesehen, die ein zu bearbeitendes Werkstück in Zuführrichtung antreiben. Die Höhe der Antriebsrollen kann an die Höhe des jeweiligen zu bearbeitenden Werkstücks angepasst werden. Der Antrieb der Antriebsrollen ist über einen Elektromotor realisiert, der normal zum Arbeitstisch oberhalb der Antriebsrollen stehend angebracht ist, wodurch dieser den höchsten Punkt der Maschine bildet. Das Fräswerkzeug tritt in einem Bereich, der zwischen den beiden Antriebsrollen liegt, von unten durch den Arbeitstisch hervor und wird von einem unter dem Arbeitstisch angeordneten Fräsmotor angetrieben. Die Antriebswelle des Fräswerkzeugs ist über die Rotorlagerung des Fräsmotors gelagert. Die Position der Antriebsrollen kann nicht entlang der Zuführrichtung verändert werden, wodurch sehr kurze Werkstücke mit der dort beschriebenen Vorrichtung nicht oder nur schwer bearbeitet werden können.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Tischfräsvorrichtung zu schaffen, die eine zuverlässige Höhenverstellung der Antriebsrollen und eine Begrenzung der Anpresskraft der Antriebsrollen ermöglicht, die eine hohe Standzeit des Fräswerkzeugs hat und die auch die automatisierte Bearbeitung von sehr kleinen Werkstücken ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch eine Tischfräsvorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen werden durch die Unteransprüche beschrieben.
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Ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Tischfräsvorrichtung umfasst einen Arbeitstisch, durch den von unten ein Fräswerkzeug, das durch einen Fräsmotor zur Rotation angetrieben wird, ganz oder zumindest ein Stück weit hindurch tritt. Die Tischfräsvorrichtung hat eine Führungseinrichtung für ein zu bearbeitendes Werkstück und eine oder mehrere Antriebsrollen, die mit einem Antriebsmotor angetrieben werden. Die Antriebsrolle soll auf einem zu bearbeitenden Werkstück abrollen, um dieses in einer Vorschubrichtung zu bewegen. Ein Abtriebsflansch des Antriebsmotors liegt unter einer Ebene, die parallel zu dem Arbeitstisch verläuft und in der die Drehachse der Antriebsrolle liegt. Der Arbeitstisch verfügt über eine Ausnehmung, durch die sich der Antriebsmotor zumindest teilweise unter den Arbeitstisch erstreckt.
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Die Führungseinrichtung kann dabei beispielsweise ein Führungsanschlag oder auch ein in einer Nut geführter Führungsschlitten sein. Die erfindungsgemäße Anordnung des Fräsmotors ist derart, dass dieser teilweise unter dem Arbeitstisch lokalisiert ist. Sie bietet den Vorteil, dass die Gesamtbauhöhe der Tischfräsvorrichtung, verglichen mit dem Stand der Technik, signifikant reduziert werden kann. Dadurch wird eine Verlagerung des Schwerpunkts der Komponenten der Tischfräsvorrichtung, die sich über dem Arbeitstisch befinden, erreicht, wodurch Kippmomente, die auf Lagerungen bzw. Führungen einwirken, reduziert werden können. Dies kann zu einem störungsfreien Betrieb beitragen und es kann sogar ermöglicht werden, Lagerung und/oder Führungen kleiner zu dimensionieren und eine erfindungsgemäße Tischfräsvorrichtung damit kostengünstiger herzustellen.
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Bei den Antriebsrollen kann es sich um jegliche dem Fachmann bekannte Antriebsrollen handeln, wobei die Verwendung von Antriebsrollen mit einer gummierten Lauffläche Vorteile aufweist, da so auch Werkstücke mit einer vergleichsweise glatten Oberfläche sicher eingezogen und vorgeschoben werden können.
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Der Fräsmotor kann unter dem Arbeitstisch angeordnet sein, wobei die Drehachse des Fräswerkzeugs in einer Normalenrichtung des Arbeitstisches verlaufen kann. In diesem Fall ist es möglich, als Fräswerkzeug beispielsweise einen Schaftfräser, einen Kegelfräser, einen Radienfräser, einen Doppelradienfräser oder einen Doppelkegelfräser zu verwenden, wobei natürlich auch weitere dem Fachmann bekannte Fräser-Typen zum Einsatz kommen können. Sollen mit einer erfindungsgemäßen Tischfräsvorrichtung beispielsweise Nuten, wie sie für eine Nut- und Federverbindung benötigt werden, in ein zu bearbeitendes Werkstück eingebracht werden, so kann es zweckmäßig sein, die Tischfräsvorrichtung mit einem Scheibenfräser zu bestücken. Dieser kann dann in einer Drehachse, die parallel zur Drehachse der Antriebsrolle verläuft, rotiert werden. Unabhängig davon, wie die Drehachse des Fräswerkzeugs ausgerichtet ist, kann das Fräswerkzeug eine oder mehrere auswechselbare Wendeschneidplatten aufweisen, was vorteilhaft ist, da Wendeschneidplatten in der Regel aus Hartmetall gefertigt sind und aufgrund dessen eine hohe Verschleißbeständigkeit haben. Ferner reduziert der Einsatz von Wendeschneidplatten die Betriebskosten erheblich, da bei aufgetretenem Verschleiß nur die verschlissenen Wendeschneidplatten und nicht das gesamte Fräswerkzeug ausgetauscht werden muss.
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Je nach zu erledigender Bearbeitungsaufgabe kann die erfindungsgemäße Tischfräsvorrichtung in vielen verschiedenen Baugrößen gefertigt werden. Die Länge des Arbeitstisches kann dabei etwa in einem Bereich von 500 mm bis 2000 mm, bevorzugt in einem Bereich von 900 mm bis 1300 mm, liegen und/oder die Breite des Arbeitstisches kann in einem Bereich von 200 mm bis 1000 mm, bevorzugt in einem Bereich von 400 mm bis 600 mm, liegen.
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Der Arbeitstisch bietet die für eine qualitativ hochwertige Werkstückbearbeitung notwendige Steifigkeit, da dieser als „zentrales Maschinenelement” die von dem Fräswerkzeug ausgeübte Zustellkraft und die von der Antriebsrolle auf das zu bearbeitende Werkstück aufgebrachte Anpresskraft aufnimmt. Der Arbeitstisch kann daher beispielsweise aus einer massiven Stahlplatte bestehen.
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In einer weiteren Ausführungsform kann die Tischfräsvorrichtung erfindungsgemäß eine Kühlschmiereinrichtung aufweisen, wobei es besondere Vorteile bietet, wenn die Kühlschmiereinrichtung eine Minimalmengenschmiereinrichtung ist. Die Kühlschmiereinrichtung weist zumindest eine Austrittsdüse auf, die in einem Bereich um das Fräswerkzeug angeordnet sein kann, um dort einen Kühlschmierstoff auf das Fräswerkzeug auszubringen. Eine Minimalmengenschmierung ist besonders vorteilhaft, da nur geringste Kühlschmierstoffmengen benötigt werden.
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„Minimalmengenschmierung” soll hier bedeuten, dass der Kühlschmierstoffverbrauch maximal 50 ml/h beträgt. Bei einer Minimalmengenschmierung wird das eigentliche Schmiermittel, beispielsweise ein Öl oder ein langkettiger Alkohol, mittels eines Transportmediums, beispielsweise Druckluft oder sonstige Gase, zu der Austrittsdüse transportiert, wo es bestimmungsgemäß den Fräskopf schmiert und kühlt. Der Gasanteil des Kühlschmierstoff-Aerosols trägt dabei ganz wesentlich zur Kühlung der Schneiden des Fräswerkzeugs bei, da der Wärmeübergang durch das „Anblasen” mit dem Transportmedium deutlich verbessert wird.
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Eine Minimalmengenschmiereinrichtung für eine erfindungsgemäße Tischfräsvorrichtung kann ferner einen Schmierstoff-Vorratsbehälter bzw. einen Drucktank zur Bevorratung des Transportmediums aufweisen, der besonders platzsparend unter dem Arbeitstisch angeordnet sein kann. Von dort kann eine Zuführleitung, die entlang eines Längenabschnitts auch eine Schlauchleitung sein kann, zu der Austrittsdüse, die im Bereich des Fräswerkzeugs angeordnet ist, führen. Die Austrittsdüse und/oder die Zuführleitung kann/können mit einem mehrachsig verstellbaren Haltearm zu dem Fräswerkzeug geführt sein, dabei kann die Zuführleitung entlang eines Längsachsenabschnitts parallel zum Haltearm verlaufen oder auch mit diesem gebündelt sein, was Vorteile bietet, da eine Beschädigung der Zuführleitung durch Hängenbleiben oder Kontakt mit dem rotierenden Fräswerkzeug dadurch nahezu ausgeschlossen werden kann.
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In einer noch weiteren Ausführungsform kann eine Abtriebswelle des Fräsmotors drehfest mit einem Antriebsende einer Zwischenwelle gekoppelt sein, wobei an dem anderen Ende der Zwischenwelle das Fräswerkzeug austauschbar und drehfest mit der Zwischenwelle verbunden ist. Die Zwischenwelle ist in einer separaten Zwischenwellen-Lagerung gelagert, was gegenüber bekannten Tischfräsvorrichtungen den Vorteil bietet, dass beim Fräsen erzeugte Querkräfte von der Zwischenwellen-Lagerung aufgenommen werden und die Rotorlagerung des Fräsmotors nicht belasten, wodurch die Lebensdauer des Fräsmotors signifikant erhöht werden kann.
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Ferner kann für die erfindungsgemäße Tischfräsvorrichtung dadurch ein Fräsmotor mit einer geringeren Nennleistung als bisher verwendet werden; da die Belastbarkeit der Rotorlagerung bei marktüblichen Motoren in der Regel mit zunehmender Nennleistung ebenfalls zunimmt, waren Motoren von bekannten Tischfräsvorrichtungen bisher eher im Hinblick auf die Belastbarkeit der Rotorlagerung ausgewählt worden, wobei diese dann oft eine „überdimensionierte” Nennleistung aufwiesen. Dadurch kann eine deutliche Kostenreduktion erreicht werden, da die Zusatzkosten für einen Fräsmotor mit erhöhter Nennleistung deutlich größer sind als die Zusatzkosten, die durch eine zusätzliche Zwischenwellen-Lagerung, die noch dazu hauptsächlich aus Normteilen besteht, verursacht werden. Ferner trägt ein „kleinerer” Fräsmotor auch zu einer Energieeinsparung und damit mittelbar zu weiteren Kosteneinsparungen bei.
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Alternativ oder zusätzlich kann/können die Antriebsrolle und/oder der Antriebsmotor zumindest teilweise von einer Abdeckung abgedeckt sein.
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Eine solche Abdeckung stellt ein optisch ansprechendes Gestaltungselement dar und dient zugleich dabei, Verletzungen beim Betrieb zu vermeiden. Vor allem im Bereich der Antriebsrollen ist eine Abdeckung sinnvoll, da es jederzeit passieren kann, dass Kleidungsteile und/oder Haare von der Führungsrolle erfasst werden, was zu Verletzungen des Werkers führen kann.
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Darüber hinaus kann der Fräsmotor komplett unter dem Arbeitstisch angeordnet und an einem Motorträger befestigt sein. Es ist baulich günstig, wenn durch den Motorträger zumindest zwei Motorträger-Führungssäulen geführt sind und wenn die Führung beispielsweise in Linearlagern, wie etwa Gleit- oder Wälzlagern, erfolgt. Der Motorträger ist entlang der Motorträger-Führungssäulen, die sich in einer Normalenrichtung des Arbeitstisches erstrecken können, verschiebbar, wodurch die Höhe des aus dem Arbeitstisch herausragenden Fräswerkzeugs eingestellt werden kann.
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Zur Übertragung von Kräften und Momenten sind die Motorträger-Führungssäulen mechanisch mit dem Arbeitstisch verbunden, beispielsweise mittels einer Klemm- oder Pressverbindung in jeweils einer Bohrung im Arbeitstisch. Zur Erreichung einer hohen Genauigkeit bei der Bearbeitung von Werkstücken ist es notwendig, dass diese Bohrungen im Arbeitstisch sehr genau gefertigt sind und der Arbeitstisch selbst sehr massiv und steif ausgeführt ist. Vor allem der Winkel einer Aufnahme-Bohrung für die Motorträgerführungssäulen sollte sehr genau gearbeitet sein, da eine geringe Winkelabweichung der Aufnahme-Bohrung zu einer großen Längenabweichung am unteren Ende der Motorträgerführungssäule führen kann. Dem Fachmann sind verschiedene Ausführungsformen von Linearlagern bekannt, wobei insbesondere Linearwälzlager mit Kugelumlauf zu einer besonders spielarmen und langlebigen Lagerung führen, jedoch bei staub- und/oder spanbelasteten Umgebungen stark verschleißen können.
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Des Weiteren kann die Zwischenwellen-Lagerung ein Lagergehäuse aufweisen, das lösbar mit dem Motorträger verbunden ist. Die Zwischenwellen-Lagerung kann ein oder mehrere Wälzlager haben, die vorteilhaft wenigstens einseitig abgedichtet sind.
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Mit der Zwischenwellen-Lagerung ist es möglich, beim Fräsen entstehende Schnittkräfte in den sehr massiven Motorträger und von dort weiter in den massiven Arbeitstisch zu leiten, ohne die Rotorlagerung des Fräsmotors mit diesen Kräften zu belasten. Die Zwischenwellen-Lagerung bzw. das Wälzlager der Zwischenwellen-Lagerung kann dabei vergleichsweise „groß” dimensioniert sein und einen im Vergleich zum Wellendurchmesser des Fräsmotors sehr großen Innendurchmesser aufweisen, wodurch eine sehr hohe Zuverlässigkeit und ein geringer Wartungsbedarf der erfindungsgemäßen Tischfräsvorrichtung erreicht werden kann. Natürlich kann die Zwischenwellen-Lagerung auch mehr als ein Wälzlager aufweisen, wobei es besonders vorteilhaft ist, wenn dabei eine angestellte Lagerung in O-Anordnung zum Einsatz kommt, da der Krafteinleitungspunkt, der hier das Fräswerkzeug ist, sich außerhalb der Zwischenwellen-Lagerung befindet. Eine Abdichtung der Zwischenwellen-Lagerung ist besonders an der Seite sinnvoll, die der Arbeitstischoberseite zugewandt ist, da so verhindert wird, das Späne und anderer Abrieb hineinfallen.
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Gemäß einer alternativen Ausführungsform können die Drehachse der Antriebsrolle und die Drehachse des Fräswerkzeugs in einer gemeinsamen Ebene, die normal zur Vorschubrichtung steht, liegen.
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Das bedeutet, dass sich die Antriebsrolle und das Fräswerkzeug in Vorschubrichtung gesehen auf gleicher „Höhe” befinden. Dadurch können auch sehr kurze Bauteile mit der erfindungsgemäßen Tischfräsvorrichtung automatisiert bearbeitet werden. Liegen, wie bei bekannten Tischfräsvorrichtungen, zwei Antriebsrollen, eine in Vorschubrichtung vor dem Fräswerkzeug und eine in Vorschubrichtung hinter dem Fräswerkzeug, vor, so ist dies nicht möglich, da ein zu kleines Werkstück in diesem Fall zwar eingezogen werden kann, aber nicht bearbeitet und ausgeworfen werden kann.
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Natürlich kann die Tischfräsvorrichtung in einer weiteren Ausführungsform auch mindestens zwei in Vorschubrichtung benachbarte Antriebsrollen aufweisen. Dabei ist eine erste Antriebsrolle in Vorschubrichtung vor dem Fräswerkzeug und eine zweite Antriebsrolle in Vorschubrichtung hinter dem Fräswerkzeug angeordnet, wobei es vorteilhaft ist, wenn beide Antriebsrollen den gleichen Abstand vom Fräswerkzeug haben, da dann ein vergleichsweise kleines Werkstück auch dem automatisierten Vorschub zugänglich ist.
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Die Verwendung von zwei Antriebsrollen erlaubt es, zu bearbeitende Werkstücke automatisiert dem Fräswerkzeug zuzuführen, zu bearbeiten und wieder automatisiert auszuwerfen, wodurch es möglich ist, die Tischfräsvorrichtung quasi kontinuierlich und ohne Leerlauf zu betreiben, was einem wirtschaftlichen Maschineneinsatz zuträglich ist. Es ist natürlich auch denkbar, dass mehr als zwei Antriebsrollen zum Einsatz kommen, was vorteilhaft sein kann, wenn sehr lange Werkstücke bearbeitet werden sollen oder wenn das Werkstück eine sehr glatte Oberfläche aufweist.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Antriebsrolle durch ein Getriebe, das vorteilhafterweise ein Stirnradgetriebe ist, angetrieben werden. Die Antriebsrolle ist dabei getriebeabtriebsseitig operativ mit dem Getriebe gekoppelt und der Antriebsmotor ist getriebeantriebsseitig operativ mit dem Getriebe gekoppelt. Das Getriebe kann in einer Getriebebox untergebracht sein, die in einer Normalenrichtung des Arbeitstisches höhenverstellbar ist, wobei die Höhenverstellung beispielsweise über einen operativ mit einem Handrad gekoppelten Spindeltrieb bedient werden kann. Durch Bohrungen in der Getriebebox können dabei Getriebebox-Führungssäulen geführt sein, entlang derer die Getriebebox verschiebbar ist. Die Führung der Getriebebox-Führungssäulen in der Getriebebox kann dabei mit dem Fachmann bekannten Linearführungen, beispielsweise mit Linear-Wälzlagern mit Kugelumlauf, realisiert sein.
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Alternativ ist es möglich, die Linearführung mit einem Gleitlager, das auch aus einem Kunststoff, der in Reibpaarung mit einem Stahl einen geringen Gleitreibungskoeffizient aufweist, bestehen kann, zu realisieren. Linearführungen, die anstatt eines Kugelumlaufs Gleitelemente aus Kunststoff aufweisen, sind aus dem Bau von Werkzeugmaschinen bekannt und bieten Vorteile in staubigen, verschleißbegünstigenden Umgebungen und können zu einem geräuscharmen Betrieb der Tischfräsvorrichtung beitragen. Die Getriebebox-Führungssäulen tragen ganz wesentlich zu einer präzisen Führung des zu bearbeitenden Werkstücks bei. Wenn ein vergleichsweise hohes Werkstück bearbeitet werden soll, erfolgt die Krafteinleitung der Anpresskraft, die auf die Antriebsrollen wirkt, nahe der freien Enden der Getriebebox-Führungssäulen, was zu einer starken Durchbiegung führen kann. Daher ist es vorteilhaft, wenn die Getriebebox-Führungssäulen ein ausreichend hohes Flächenträgheitsmoment besitzen und aus einem Werkstoff mit einem ausreichend hohen Elastizitätsmodul bestehen, beispielsweise einem gehärteten oder vergüteten Stahl. Die Getriebebox-Führungssäulen können an ihren dem Arbeitstisch zugewandten Enden beispielsweise in diesen eingespannt sein, sodass die Einspannung beispielsweise zur Wartung wieder gelöst werden kann. Darüber hinaus ist es auch möglich, dass in dem Arbeitstisch weitere Bohrungen vorliegen, in die die Getriebebox-Führungssäulen alternativ eingespannt werden können. Die Getriebebox kann sich ferner in einer zum Arbeitstisch hin weisenden Richtung ferner auf Druckfedern abstützen, die die Anpresskraft auf das zu bearbeitende Werkstück begrenzen sollen.
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Die alternativen Bohrungen können dabei etwa in Vorschubrichtung versetzt vorliegen, sodass die Position der Getriebebox, und damit der Antriebsrolle, einfach durch „Umstecken” der Getriebebox-Führungssäulen verändert werden kann.
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Der Fräsmotor und/oder der Antriebsmotor können/kann ferner einen Lüfter aufweisen. Darüber hinaus ist es möglich, dass der Fräsmotor und/oder der Antriebsmotor operativ mit einem Frequenzumrichter verbunden sind bzw. ist. Bei den Motoren kann es sich um jegliche dem Fachmann als geeignet erscheinende Motor-Typen handeln, etwa Druckluftmotoren, Hydraulikmotoren oder Elektromotoren. Die Verwendung von Elektromotoren ist dabei jedoch vorteilhaft, da Elektromotoren einen guten Drehmomentverlauf und einen hohen Wirkungsgrad aufweisen.
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Der Einsatz eines zusätzlichen Lüfters an einem oder beiden Motoren ermöglicht es, dass die Motoren dauerhaft mit Nennleistung oder sogar mit leichter Überlast betrieben werden können. Die Verwendung eines Frequenzumrichters an beiden oder zumindest an einem der Motoren erlaubt es, die Motordrehzahl quasi stufenlos regulieren zu können, wodurch die Vorschubgeschwindigkeit der Antriebsrollen zu jedem Zeitpunkt an die Schnittgeschwindigkeit des Fräswerkzeugs angepasst werden kann oder vice versa. Eine Anpassung der genannten Bearbeitungsparameter ist vor Allem bei wechselnden Werkstoffen wichtig; so erfordert ein harter Stahl andere Bearbeitungsparameter als ein thermoplastischer Kunststoff. Durch den Einsatz von Frequenzumrichtern, lässt sich eine Vielzahl an unterschiedlichen Werkstoffen mit der erfindungsgemäßen Tischfräsvorrichtung bearbeiten. Der Fräsmotor kann dabei eine Nennleistung in einem Bereich von etwa 0,3 kW bis 10 kW aufweisen.
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Darüber hinaus kann die Tischfräsvorrichtung eine speicherprogrammierbare Steuerung aufweisen, die operativ mit einem oder beiden Frequenzumrichtern verbunden ist. Mittels der speicherprogrammierbaren Steuerung können vorbestimmte, dort hinterlegte Frequenzen ausgewählt werden. Der Benutzer kann mit einer Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI), die operativ mit der speicherprogrammierbaren Steuerung verbunden ist, die speicherprogrammierbare Steuerung bedienen, also die vorbestimmten Frequenzen „einstellen” und diese für den Betrieb aktivieren. Es kann auch eine Ausgabevorrichtung, beispielsweise ein Bildschirm, mit der speicherprogrammierbaren Steuerung verbunden sein, auf der bzw. auf dem Informationen angezeigt werden können.
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Verfügen sowohl der Antriebsmotor als auch der Fräsmotor über einen Frequenzumrichter, so kann die Drehzahl beider Motoren unabhängig voneinander mittels der speicherprogrammierbaren Steuerung eingestellt werden. Es ist dabei möglich, bestimmte Kombinationen von Fräsmotor-Drehzahl und Antriebsmotor-Drehzahl als „Profile” einzuspeichern, wobei ein Profil die jeweils optimalen Bearbeitungsparameter für einen bestimmten Werkstoff enthalten kann. Informationen, die auf der Ausgabevorrichtung angezeigt werden können, können beispielsweise die aktuell eingestellte Frequenz eines Motors, also dessen Soll-Drehzahl, die aktuelle Leistungsaufnahme eines Motors oder die aktuelle Vorschubgeschwindigkeit sein. Selbstverständlich sind auch andere Ausgabevorrichtungen als ein Bildschirm denkbar, beispielsweise ein LED-Array mit verschiedenen Farbcodierungen oder sonstige geeignet erscheinende Ausgabeeinrichtungen.
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Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann der Arbeitstisch an einer Oberseite drehbar gelagerte Führungsrollen aufweisen, die zweckmäßigerweise senkrecht zur Vorschubrichtung ausgerichtet sein können. Die Abstände benachbarter Führungsrollen können dabei in Vorschubrichtung variabel sein, wobei es vorteilhaft ist, wenn die Abstände der Führungsrollen in zumindest einer vom Fräswerkzeug wegweisenden Richtung zunehmen.
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Es ist besonders vorteilhaft, die Abstände in positive und negative Vorschubrichtung vom Fräswerkzeug weg zunehmen, wobei der Abstand der Führungsrollen am Fräswerkzeug minimal ist. Dies trägt einerseits dazu bei, die benötigte Anzahl an Führungsrollen zu reduzieren und andererseits ermöglicht es, auch kürzere Werkstücke, die ansonsten durch die Zwischenräume der Führungsrollen fallen würden, zu bearbeiten. Die Abstände der Führungsrollen können dabei kontinuierlich variabel sein oder die Führungsrollen liegen in diskreten „Abstandsbereichen” vor.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann sich eine Rollbahnverlängerung in Vorschubrichtung vorne oder in Vorschubrichtung hinten an den Arbeitstisch anschließen, wobei die Arbeitstischverlängerung vorteilhafterweise auch Führungsrollen auf einer Oberseite aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann der Arbeitstisch auch mit einer Arbeitstischverbreiterung, die auch Führungsrollen aufweisen kann, vergrößert werden.
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Eine Arbeitstischverlängerung bzw. Arbeitstischverbreiterung ermöglicht es auch Werkstücke mit deutlich größeren Abmessungen wie der Arbeitstisch, etwa sehr lange Profile oder breite Platten, mit einer guten Führung zu bearbeiten. Die Arbeitstischverlängerung bzw. Arbeitstischverbreiterung kann auf einfache Weise mit dem Arbeitstisch gekoppelt werden, beispielsweise durch Einklinken von einem oder mehreren Haken in dafür vorgesehene Vertiefungen oder durch Nutenführungen, beispielsweise in T-Nuten oder Schwalbenschwanznuten.
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Ferner kann auf einer Außenfläche der Abdeckung des Antriebsmotors eine Höhenskala angebracht sein, auf der die aktuell eingestellte Höhenposition der Antriebsrolle ablesbar ist. Dazu kann etwa ein Zeiger, der ortsfest mit der höhenverstellbaren Getriebebox verbunden ist, durch einen Schlitz in der Abdeckung hindurch ragen und auf die Höhenskala zeigen. Durch eine solche Höhenskala kann der Anteil an Ausschuss reduziert werden, da ein Bediener der Tischfräsvorrichtung vor dem Bearbeiten von Werkstücken die Höhenskala prüfen und gegebenenfalls die Höheneinstellung der Antriebsrollen an die Höhe des zu bearbeitenden Werkstücks anpassen kann.
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Diese und weitere Vorteile werden durch die nachfolgende Beschreibung unter Bezug auf die begleitenden Figuren dargelegt. Der Bezug auf die Figuren in der Beschreibung dient dem erleichterten Verständnis des Gegenstands. Gegenstände oder Teile von Gegenständen, die im Wesentlichen gleich oder ähnlich sind, können mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die Figuren sind lediglich schematische Darstellungen von Ausführungsbeispielen der Erfindung.
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Es zeigen:
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1a eine erste perspektivische Ansicht der Tischfräsvorrichtung mit Abdeckung der Antriebsrollen,
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1b den Gegenstand aus 1a ohne Abdeckung der Antriebsrollen
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2 eine perspektivische Ansicht der Tischfräsvorrichtung mit Rollbahnverlängerung,
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3a eine perspektivische Explosionsansicht des Arbeitstisches der Tischfräsvorrichtung mit Teilen der Höhenverstellungseinrichtungen auf die Tischebene,
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3b eine perspektivische Explosionsansicht des Arbeitstisches der Tischfräsvorrichtung mit Teilen der Höhenverstellungseinrichtungen von unten,
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4a eine perspektivische Explosionsansicht des Fräsmotors mit Zwischenwellen-Lagerung,
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4b eine in Bezug zu 4a gedrehte perspektivische Explosionsansicht des Fräsmotors mit Zwischenwellen-Lagerung,
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5a eine perspektivische Explosionsansicht des Antriebsmotors mit Teilen der Höhenverstellungseinrichtung von oben,
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5b eine perspektivische Explosionsansicht des Antriebsmotors mit Teilen der Höhenverstellungseinrichtung von unten,
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6 eine zweite perspektivische Ansicht der Tischfräsvorrichtung.
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Eine erfindungsgemäße Tischfräsvorrichtung 1, wie sie in 1 beispielhaft dargestellt ist, weist einen Arbeitstisch 11 auf, auf dem in Vorschubrichtung ein Führungsanschlag 16 angeordnet ist, an dem ein zu bearbeitendes Werkstück zur Bearbeitung entlang geführt werden kann. Quer zur Vorschubrichtung sind an einer Oberseite des Arbeitstisches 11 drehbar gelagerte Führungsrollen 112 angebracht, die das Bearbeiten von langen und schweren Werkstücken erleichtern sollen. Der Arbeitstisch 11 der Tischfräsvorrichtung ruht auf einer Unterkonstruktion aus marktgängigen Leichtmetallprofilen, die mit höhenverstellbaren Standfüßen 17 abgestützt sind. Die Konstruktion aus standardisierten Leichtmetallprofilen ermöglicht eine leichte Erweiterbarkeit des Arbeitstisches 11 bzw. Veränderung der Abmessungen des Arbeitstisches 11, da solche standardisierten Profile nach einem Baukastenprinzip verbunden werden können. Selbstverständlich ist es grundsätzlich möglich, den Arbeitstisch aus anderen Profilen bzw. Materialien zu fertigen.
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Ein rotierbares Fräswerkzeug 4 (siehe 4a und 4b, jeweils etwas gedrehte Ansichten) tritt von unten durch eine Öffnung (siehe 3a und 3b, Ansichten von oben und von unten auf den Tisch) im Arbeitstisch 11 hindurch, wobei das zu bearbeitende Werkstück zur Bearbeitung entlang des Führungsanschlags 16 daran vorbei geführt wird. Zur Einstellung einer Fasenbreite bzw. eines zu bearbeitenden Umfangs beim Radienfräsen kann der Führungsanschlag 16 auch quer zur Vorschubrichtung verstellt werden.
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Unter der Abdeckung 12 ist ein Antriebsmotor 61 (siehe 5a und 5b, Ansichten von oben und von unten) zum Antrieb der Antriebsrollen 64 (siehe 5) angeordnet, wobei sich die Antriebsrollen 64 (separat gezeigt in 5a, 5b) unter der Abdeckung 13 befinden. Die Antriebsrollen 64 (werden im Betrieb auf das zu bearbeitende Werkstück aufgepresst und befördern dieses in Vorschubrichtung am Fräswerkzeug 4 vorbei. Die Abdeckungen 12, 13 sorgen dafür, dass die erfindungsgemäße Tischfräsvorrichtung 1 vor dem Eintritt von Verschmutzungen wie Staub geschützt ist und mindern die Verletzungsgefahr für einen Benutzer, da die wesentlichen bewegten Bauteile vor direktem Kontakt geschützt sind.
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Nicht in der 1 dargestellt – aber grundsätzlich auch möglich – ist es, dass die erfindungsgemäße Tischfräsvorrichtung 1 auch ohne Antriebseinheit, d. h., ohne Antriebsrollen 64 und Antriebsmotor 61 (siehe 5), betrieben wird. Dadurch kann ein zu bearbeitendes Werkstück entlang einer beliebigen Kurve am Fräswerkzeug vorbei geführt werden. Ferner ist es für noch weiterreichende Flexibilität bei der rein manuellen Werkstückbearbeitung auch möglich, den Führungsanschlag 16, der nur auf den Arbeitstisch 11 aufgeschraubt ist, auszubauen.
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Ferner ist in den 1a und 1b ein Handrad 15 dargestellt, mit dem die Höhe des in den 4a und 4b einzeln gezeigten Fräswerkzeugs 4 eingestellt werden kann, und ein Handrad 14, mit dem die Höhenposition der Antriebsrollen eingestellt und auf das zu bearbeitende Werkstück angepasst werden kann. Auf der Abdeckung 12 ist eine Höhenskala 121 angebracht, die neben einem Schlitz liegt, durch den ein Zeiger 122 hindurch tritt. Der Zeiger 122 ist mit der Höhenverstellungseinrichtung der Antriebsrollen verbunden und zeigt die aktuell eingestellte Höhenposition an, damit der Benutzer die Antriebsrollen 64 (siehe 5) schon vor dem Aufnehmen der Bearbeitung auf einen dem zu bearbeitenden Werkstück entsprechenden Höhenwert einstellen kann.
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Auf einer Seitenwand ist darüber hinaus ein Not-Aus-Taster 22 angebracht und daneben eine Bedieneinrichtung. Die Bedieneinrichtung umfasst eine Eingabevorrichtung 2, die aus mehreren Tasten besteht, und einen Bildschirm 21. Mit der Eingabevorrichtung 2 kann eine speicherprogrammierbare Steuerung programmiert und bedient werden, wobei mit der speicherprogrammierbaren Steuerung die Vorschubgeschwindigkeit des zu bearbeitenden Werkstücks und/oder die Drehzahl des Fräswerkzeugs 4 eingestellt werden kann, wobei der elektrische Antriebsmotor 61 und/oder der Fräsmotor 3 hierfür, mit einem Frequenzumrichter betrieben werden muss.
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In der speicherprogrammierbaren Steuerung können zahlreiche Kombinationen von Fräswerkzeugdrehzahl und Vorschubgeschwindigkeit hinterlegt werden, die jeweils die optimalen Bearbeitungsparameter für einen bestimmten Werkstoff darstellen. Auf dem Bildschirm 21 können Informationen aus der speicherprogrammierbaren Steuerung und/oder Betriebsparameter der Tischfräsvorrichtung 1, wie Leistungsaufnahme der Motoren, Drehzahl des Fräswerkzeugs 4 und die aktuelle Vorschubgeschwindigkeit, angezeigt werden.
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Wie 6 zeigt, kann unter dem Arbeitstisch 11 eine Tür 18 angebracht sein, durch die etwa zu Wartungszwecken auf die Komponenten unter dem Arbeitstisch 11 zugegriffen werden kann.
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In 2 ist an den Arbeitstisch 11 der Tischfräsvorrichtung 1 in positiver und negativer Vorschubrichtung eine Arbeitstischverlängerung 19 angebaut, mit der auch Werkstücke, die deutlich länger als der eigentliche Arbeitstisch 11 sind, bearbeitet werden können. Die Arbeitstischverlängerungen 19 sind, wie der Arbeitstisch 11 selbst, aus den standardisierten Leichmetallprofilen hergestellt und weisen jeweils nur zwei Standfüße 17 auf, während sie auf der anderen Seite am Arbeitstisch 11 befestigt sind. Die Befestigung am Arbeitstisch 11 kann beispielsweise mit Haken, die in geeignete Öffnungen eingeführt werden, oder mit einer Schwalbenschwanz- oder T-Nut-Führung realisiert sein. Auf der Arbeitstischverlängerung 19 sind auch Führungsrollen 112 angeordnet, die es ermöglichen, das zu bearbeitende Werkstück über die komplette Länge des Arbeitstisches 11 und der Arbeitstischverlängerungen 19 mit geringer Kraft zu bewegen.
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In der 3a und 3b sind all jene Teile der Tischfräsvorrichtung dargestellt, die für die mechanische Funktion und die Höhenverstellung des Fräswerkzeugs 4 (siehe 4a und 4b) und der Antriebsrollen 64 (siehe 5a und 5b) notwendig sind. Über dem mit Führungsrollen 112 ausgestatteten Arbeitstisch 11 sind Getriebebox-Führungssäulen 67 angebracht, die in entsprechenden Bohrungen im Arbeitstisch festgelegt sind. Die Getriebebox-Führungssäulen 67 dienen der Führung der in den 5a und 5b dargestellten Getriebebox 6 mit dem dazugehörigen Antriebsmotor 61 für die Antriebsrollen 64, wobei die Getriebebox 6 entlang der Getriebebox-Führungssäulen 67 höhenverstellbar ist. Die Getriebebox-Führungssäulen 67 sind massiv aus einem Stahl gefertigt, da die bereitgestellte Steifigkeit die erreichbare Bearbeitungsqualität direkt beeinflusst. An einem dem Arbeitstisch 11 abgewandten Ende sind die Getriebebox-Führungssäulen 67 mit einer Brücke 68 verbunden, wobei über der Brücke 68 das Handrad 14 zur Höhenverstellung der Getriebebox 6 und der damit gekoppelten Antriebsrollen 64 vorliegt. Das Handrad 14 ist durch eine Welle mit einer Riemenscheibe 141 verbunden, die einen Zahnriemen 145 antreibt, wobei der Zahnriemen 145 mittels einer Spannrolle 142, die etwa zwischen den beiden Getriebebox-Führungssäulen 67 auf der Brücke 68 angeordnet ist, gespannt werden kann. In koaxialer Verlängerung des Handrades 14 ist eine erste Spindel 143 einenends drehbar in der Brücke 68 und anderenends drehbar im Arbeitstisch 11 gelagert. Mittels des Zahnriemens 145 wird eine zweite Spindel 144 angetrieben, die analog zur ersten Spindel 143 gelagert ist und mit der eine Riemenscheibe 141 zur Aufnahme des Zahnriemens 145 drehfest verbunden ist. Durch den Zahnriemenantrieb kann die Rotation der beiden Spindeln 143, 144 bei Betätigung des Handrades 14 mit gleicher Winkelgeschwindigkeit erfolgen und es kann ferner kein Schlupf zwischen Zahnriemen 145 und Riemenscheibe(n) 141 auftreten, was einem Verkippen der Brücke 68 durch eine ungleichmäßige Verstellung der Spindeln 143, 144 entgegen wirkt.
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Die Spindeln 143, 144 sind dabei in Gewindebuchsen 66, die mit der in der 5a und 5a dargestellten Getriebebox 6 verbunden sind, eingeschraubt und bewirken bei einer Drehung eine Höhenverstellung der Getriebebox 6 und der damit gekoppelten Antriebsrollen 64 und des mit den Getriebebox 6 operativ verbundenen Antriebsmotors 61. Darüber hinaus sind in den 3a und 3b unter dem Arbeitstisch Motorträger-Führungssäulen 37 zu erkennen, die mittelbar der Führung des Fräsmotors 3 dienen, wobei der Fräsmotor 3 entlang der Motorträger-Führungssäulen 37 zur Höhenverstellung verschoben werden kann. Die Motorträger-Führungssäulen 37 sind analog zu den Getriebebox-Führungssäulen 67 fest in den Arbeitstisch eingespannt und zur Erreichung einer hohen Steifigkeit massiv aus Stahl gefertigt. An ihren dem Arbeitstisch abgewandten Enden sind die Motorträger-Führungssäulen 37 mit einer Brücke 38 verbunden, wobei die Motorträger-Führungssäulen 37 jeweils in eine Aufnahme-Bohrung 381 gesteckt und darin verschraubt sind. Das stehend über dem Arbeitstisch 11 angeordnete Handrad 15 ist operativ mit einer Handradwelle 151 gekoppelt, die bis zu der Brücke 38 verläuft, und an deren Ende ein erstes Tellerrad 152 drehfest mit der Handradwelle 151 gekoppelt ist. Die Handradwelle 151 ist dabei sowohl in der Brücke 38 als auch im Arbeitstisch 11 drehbar gelagert. Unterhalb der Brücke 38 verläuft eine Verbindungswelle 154, an deren beiden Enden Kegelräder 153, 155 angebracht sind, wobei das erste Kegelrad 153 in Eingriff mit dem Tellerrad 152 der Handradwelle 151 steht und das zweite Kegelrad 155 in Eingriff mit einem Tellerrad 156 steht, das endseitig drehfest mit einer Spindelwelle 157 verbunden ist. Die Spindelwelle 157 ist zur Höhenverstellung des in den 4a und 4b dargestellten Motorträgers 31 drehbar in einer Gewindebuchse 36 geführt, die mit dem Motorträger 31 verbunden ist. Zur Vermeidung von Verletzungen und zum Schutz vor Verunreinigungen sind die Kegelräder 153, 155 und die Tellerräder 152, 156 mit Abdeckungen 382 versehen.
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Ferner ist in der 3b die Ausnehmung 111 zur Aufnahme des Antriebsmotors (siehe 5a und 5b) gut zu erkennen, durch die der Antriebsmotor 3 je nach eingestellter Höhenposition der Antriebsrollen 64 (siehe 5a und 5b) unterschiedlich tief in den Arbeitstisch 11 eintaucht. Zudem sind wesentliche Teile der Kühlschmiereinrichtung dargestellt, wobei es sich um die Austrittsdüse 5 und die fluidisch mit der Austrittsdüse verbundene Zuführleitung 51 handelt. Die Austrittsdüse 5 ist im Bereich des Fräswerkzeugs 4 (siehe 4a und 4b) angebracht um im Betrieb einen Kühlschmierstoff auf die Schneiden des Fräswerkzeugs 4 auszubringen und wird von einem Haltearm 52 gehalten. Der Haltearm 52 ist dabei an einem Ende mittels eines ersten Gelenks 53 mit dem Arbeitstisch verbunden und an einem anderen Ende ist die Austrittsdüse 5 mittels eines zweiten Gelenks 54 an den Haltearm angebunden. Die Gelenke 53, 54 weisen hier je vier Freiheitsgrade auf, zwei Rotationsfreiheitsgrade und zwei Translationsfreiheitsgrade, es kann sich aber auch, was figurativ nicht dargestellt ist, um Gelenke 53, 54 mit weniger oder mehr Freiheitsgraden handeln.
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Es ist auch die Ebene E, die eine zum Arbeitstisch 11 parallele Ebene ist, dargestellt.
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Die 4a und 4b zeigen den Motorträger 31 mit angeflanschtem Fräsmotor 3 in einer Explosionsansicht. Der Fräsmotor 3 ist ein Elektromotor 3, der zur besseren Kühlung mit einem Zusatzlüfter ausgestattet ist, der unter einer Lüfterabdeckung 34 angeordnet ist. Der Lüfter ermöglicht es, den Fräsmotor 3 dauerhaft mit Nennleistung oder mit einer Leistung leicht über der Nennleistung zu betreiben, da so eine bessere Kühlung bereitgestellt werden kann. Der Fräsmotor 3 ist an seinem Abtriebsflansch mit einer Motorplatte 32 verschraubt, wobei die Motorplatte 32 wiederum mit dem massiven Motorträger 31 verschraubt ist. Im Motorträger 31 liegen zwei Aufnahme-Bohrungen 312 mit vergleichsweise großem Durchmesser vor, in die jeweils ein Linear-Wälzlager 311 eingeführt ist. Durch die Linear-Wälzlager 311 werden die Motorträger-Führungssäulen 37 geführt, wodurch es möglich ist, den Motorträger 31 leicht und spielarm zu verschieben.
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Grundsätzlich können für diese Linearführung auch andere Lager als Wälzlager eingesetzt werden, wobei insbesondere Gleitlager aus einem reibungsarmen Kunststoff vorteilhaft sind, da diese auch zur Schwingungsdämpfung beitragen können. (Figurativ nicht gezeigt). Im Motorträger 31 liegt noch eine dritte Bohrung mit einem kleineren Durchmesser vor, durch die die Spindelwelle 157 geführt wird. An dem Ende der Bohrung, das dem Fräsmotor 3 zugewandt ist, ist eine Gewindebuchse 36 angeordnet, die die von der Spindelwelle 157 ausgeführte Drehung in eine translatorische Bewegung umsetzt und die Kraft auf den Motorträger 31 überträgt.
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Die Abtriebswelle 35 des Fräsmotors 3 ist mit einer Passfederverbindung 351 mit einer Zwischenwelle 33 drehfest gekoppelt, wobei die Abtriebswelle 35 mit einem Antriebsende 333 der Zwischenwelle 33 verbunden ist. An einem Abtriebsende 334 der Zwischenwelle 33 ist ein Fräswerkzeug 4 mit einer Passfederverbindung 44 und einer axial zu der Zwischenwelle 33 in die Zwischenwelle 33 eingedrehten Sicherungsschraube 43 drehfest an die Zwischenwelle 33 gekoppelt. Das Fräswerkzeug 4 ist hier ein Kegelfräser 4, auf dessen Mantelfläche mehrere Wendeschneidplatten 41 austauschbar angeordnet sind, so dass bei einem Verschleiß der Schnittkanten nicht gleich das komplette Fräswerkzeug 4 ausgetauscht werden muss, sondern nur einzelne vom Verschleiß betroffene Wendeschneidplatten 41. Endseitig hinter dem Fräswerkzeug 4 ist ein Radiallager 42, das auf dem zu bearbeitenden Werkstück abrollen soll, koaxial mit der Zwischenwelle 33 verbunden, wobei der Innenring des Radiallagers 42 hier von der Sicherungsschraube 43 geführt wird. Die Zwischenwelle 33 ist ferner separat drehbar gelagert, wobei die Lagerung in einem Lagergehäuse 331 untergebracht ist, das mit der Motorplatte 32 verschraubt ist und in dem ein Wälzlager vorliegt.
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Das Wälzlager ist hier fräswerkzeugseitig mit einem Wellendichtring 332 versehen, damit keine Späne oder andere Verunreinigungen in das Lager eindringen können. Es kann natürlich auch, was in der Figur nicht gezeigt ist, mehr als ein Wälzlager eingesetzt werden, wobei eine angestellte Lagerung in O-Anordnung aufgrund des exzentrischen Kraftangriffs vorteilhaft ist. Der Lagerdurchmesser und die Lagerbelastbarkeit des Wälzlagers der Zwischenwellen-Lagerung ist dabei vorteilhaft größer zu wählen als bei der Rotorlagerung des Fräsmotors 3, da so eine sehr spielarme und langlebige Lagerung des Fräswerkzeugs 4 erreicht werden kann.
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Da Elektromotoren oft in Abhängigkeit der Lagerbelastbarkeit der Rotorlager ausgewählt werden und nicht in erster Linie nach deren Nennleistung, kann eine solche separate Lagerung der Zwischenwelle 33 dazu beitragen, dass ein Fräsmotor 3 mit einer kleineren Nennleistung eingesetzt werden kann. Für die Zwischenwellen-Lagerung können zudem Standardlager verwendet werden, die kostengünstig beschafft werden können, sodass die Zusatzkosten für die Zwischenwellen-Lagerung durch die Kosteneinsparung, die aus der Verwendung eines „kleineren” Fräsmotors 3 resultiert, überkompensiert werden.
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In 5a, 5b sind die für den automatisierten Vorschub des zu bearbeitenden Werkstücks wesentlichen Komponenten der Tischfräsvorrichtung 1 abgebildet. An einer Getriebebox 6 als zentraler Komponente ist der Antriebsmotor 61, der ein Getriebemotor 61 ist, angeflanscht. Der Getriebemotor 61 ist quasi „hängend”, d. h. mit dem Elektromotor nach unten, angeflanscht, um eine möglichst niedrige Lage des Schwerpunkts zu erreichen. Der Elektromotor ragt dabei sogar teilweise durch die Aussparung 111 im Arbeitstisch 11 (siehe dazu 3a, 3b). Der Antriebsmotor 61 treibt mittels einer Abtriebswelle 65, die mit einer Passfederverbindung drehfest mit dem Antriebsmotor 61 gekoppelt ist, ein Stirnradgetriebe 63 an, das in der Getriebebox 6 angeordnet ist. Es kann sich bei dem Getriebe in der Getriebebox 6 jedoch auch um ein anderes, dem Fachmann geeignet erscheinendes, Getriebe handeln, das vergleichbare kinematische Eigenschaften aufweist. Hier werden von dem Stirnradgetriebe 63 zwei Antriebsrollen 64 angetrieben, die an einer dem Antriebsmotor 61 abgewandten Seite der Getriebebox 6 vorliegen. Das Übersetzungsverhältnis des Stirnradgetriebes 63 ist hier größer eins; es ist jedoch auch denkbar, dass ein anderes Übersetzungsverhältnis in Abhängigkeit des eingesetzten Antriebsmotors 61 gewählt wird, was in der Figur nicht dargestellt ist.
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Die Antriebsrollen 64 werden dabei von Antriebswellen 64' angetrieben, die mit dem Stirnradgetriebe 63 verbunden sind, wobei die Antriebsrollen 64 endseitig drehfest mit den Antriebswellen 64' verbunden sind, hier mit einer Passfederverbindung. Die Antriebswellen 64' sind an zwei Lagerstellen, eine in der Getriebebox 6 und eine in einem mit der Getriebebox 6 verschraubten Deckel 69, gelagert, wobei sich das jeweilige Abtriebszahnrad des Stirnradgetriebes 63 kraftflussgerecht zwischen den zwei Lagerstellen befindet. Die Antriebsrollen 64 sind, um eine größere Vorschubkraft auf das zu bearbeitende Werkstück auszuüben, mit einer gummierten Lauffläche ausgestattet und sind ferner von einer Abdeckung 13 umgeben, die mit dem Deckel 69 der Getriebebox 6 verschraubt ist, oder auch anderweitig verbunden sein kann, was in der Figur nicht gezeigt ist.
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Zur Höhenverstellung der Getriebebox 6 und damit der Antriebsrollen 64, weist die Getriebebox 6 Aufnahme-Bohrungen 62' für Linearwälzlager 62 auf. In den Linearwälzlagern 62 wird dabei jeweils eine Getriebebox-Führungssäule (siehe 3a und 3b) geführt, entlang derer die Getriebebox 6 und die damit verbundenen Antriebsrollen 64 und der Antriebsmotor 61 verschoben werden können. An einer dem Antriebsmotor 61 zugewandten Seite der Getriebebox 6 sind Konsolen 661 mit der Getriebebox 6 verschraubt mit denen wiederum jeweils ein Gewindebuchsen-Träger 663 verschraubt ist. Zwischen den Konsolen 661 und den Gewindebuchsen-Trägern 663 sind Druckfedern 662 angebracht, die einseitig in einer Bohrung im Gewindebuchsen-Träger 663 radial geführt sind, damit sie bei einer Kompression nicht ausknicken und verloren gehen können. In jedem der zwei Gewindebuchsen-Träger 663 liegt eine Gewindebuchse 66 vor, durch die jeweils eine der Spindeln 143, 144, wie sie in der 3a zu erkennen sind, zur Höhenverstellung geführt ist. Die Verbindung der Gewindebuchsen-Träger 663 mit den Konsolen 661 ist so ausgeführt, dass dazwischen ein Spalt vorliegt, wodurch die Höhe der Getriebebox 6 ohne Bedienung des Spindeltriebs entgegen der Druckfeder 662 entsprechend der Spaltbreite spielbehaftet ist. Dieser Spalt bzw. die Vorspannung der Druckfeder 662 dient dabei der Einstellung der Anpresskraft, die die Antriebsrollen 64 auf das zu bearbeitende Werkstück ausüben sollen. Dabei wird die Getriebebox 6 gerade so weit in Richtung des zu bearbeitenden Werkstücks (also in Richtung Arbeitstisch) abgesenkt, dass der Spalt zwischen den Gewindebuchsen-Trägern 663 und den Konsolen 661 geschlossen ist, sobald die Antriebsrollen 64 auf dem zu bearbeitenden Werkstück abrollen. Ferner ist der Abtriebsflansch 611 des Antriebsmotors zu erkennen, der mit dem „Getriebeteil” des Getriebemotors 61 verbunden ist, wobei es sich bei dem hier eingesetzten Getriebe-Typ um ein Schneckengetriebe handelt. Es sind jedoch andere Getriebe-Typen, die zu einer vergleichbaren Wandlung von Drehzahl und Drehachse geeignet sind, auch einsetzbar. Der Antriebsmotor 61 ist ferner von einer Abdeckung 12 abgedeckt, die diesen zum Einen vor Verschmutzungen schützt und zum Anderen zu einem hochwertigen Eindruck der erfindungsgemäßen Tischfräsvorrichtung 1 (siehe 1a und 1b) beiträgt.
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In
6 ist die erfindungsgemäße Tischfräsvorrichtung
1 mit transparenten Front-Türen
18 dargestellt, so dass die Komponenten unter dem Arbeitstisch
11 einsehbar sind. Dabei ist der Fräsmotor
3 mit dem Lüftergehäuse
34 zu erkennen, der mittels der Spindelwelle
157 höhenverstellbar ist. Es ist auch der Antriebsmotor
61 zu erkennen, der durch die Aussparung
111 von oben in den Arbeitstisch
11 hinein ragt. Ferner ist die Verkleidung eines Vorratsbehälters
55, der den Kühlschmierstoff für die Kühlschmiereinrichtung beinhaltet zu erkennen. Alternativ kann auch ein Druckbehälter für das „Transportgas”, beispielsweise Druckluft, unter dem Arbeitstisch
11 angebracht sein, was es ermöglicht, die erfindungsgemäße Tischfräsvorrichtung unabhängiger von Druckschwankungen in einem lokalen Druckluftnetz zu machen. Neben der Verkleidung des Vorratsbehälters
55 für Kühlschmierstoff ist unter dem Arbeitstisch
11 das Gehäuse der Frequenzumrichter
56 angebracht, wobei sich dieses Gehäuse
56 in etwa hinter der HMI der speicherprogrammierbaren Steuerung befindet (siehe hierzu
1a und
1b). Bezugszeichenliste
| 1 | Tischfräsvorrichtung |
| 11 | Arbeitstisch |
| 111 | Ausnehmung zur Aufnahme des Antriebsmotors |
| 112 | Führungsrollen |
| 12 | Abdeckung Antriebsmotor |
| 121 | Höhenskala für Antriebsrolleneinstellung |
| 122 | Zeiger Höhenskala |
| 13 | Abdeckung Antriebsrollen |
| 14 | Handrad Höhenverstellung der Antriebsrollen |
| 141 | Riemenscheibe Höhenverstellung der Antriebsrollen |
| 142 | Spannrolle Höhenverstellung der Antriebsrollen |
| 143 | Erste Spindel Höhenverstellung der Antriebsrollen |
| 144 | Zweite Spindel Höhenverstellung der Antriebsrollen |
| 145 | Zahnriemen |
| 15 | Handrad für Höhenverstellung des Fräswerkzeugs |
| 151 | Handradwelle für Höhenverstellung des Fräswerkzeugs |
| 152 | Erstes Tellerrad für Höhenverstellung des Fräswerkzeugs |
| 153 | Erstes Kegelrad für Höhenverstellung des Fräswerkzeugs |
| 154 | Verbindungswelle für Höhenverstellung des Fräswerkzeugs |
| 155 | Zweites Kegelrad für Höhenverstellung des Fräswerkzeugs |
| 156 | Zweites Tellerrad für Höhenverstellung des Fräswerkzeugs |
| 157 | Spindelwelle für Höhenverstellung des Fräswerkzeugs |
| 16 | Führungsanschlag |
| 17 | Standfüße |
| 18 | Tür |
| 19 | Rollbahnverlängerung |
| 2 | HMI der speicherprogrammierbaren Steuerung |
| 21 | Ausgabevorrichtung |
| 22 | Not-Aus-Taster |
| 3 | Fräsmotor |
| 31 | Motorträger |
| 311 | Linearwälzlager Motorträger |
| 312 | Aufnahme-Bohrungen für Linearwälzlager |
| 32 | Motorplatte |
| 33 | Zwischenwelle |
| 331 | Lagergehäuse der Zwischenwellen-Lagerung |
| 332 | Wellendichtring der Zwischenwellen-Lagerung |
| 333 | Antriebsende der Zwischenwelle |
| 334 | Abtriebsende der Zwischenwelle |
| 34 | Lüftergehäuse Fräsmotor |
| 35 | Abtriebswelle des Fräsmotors |
| 351 | Passfeder der Abtriebswelle des Fräsmotors |
| 36 | Gewindebuchse für Höhenverstellung Motorträger |
| 37 | Motorträger-Führungssäule |
| 38 | Brücke für Höhenverstellung Motorträger |
| 381 | Aufnahme-Bohrung für Motorträger-Führungssäulen |
| 382 | Getriebeabdeckungen für Höhenverstellung Motorträger |
| 4 | Fräswerkzeug |
| 41 | Wendeschneidplatte |
| 42 | Radiallager |
| 43 | Sicherungsschraube für Fräswerkzeug |
| 44 | Passfederverbindung des Fräswerkzeugs |
| 5 | Austrittsdüse Kühlschmiereinrichtung |
| 51 | Zuführleitung Kühlschmiereinrichtung |
| 52 | Haltearm Zuführleitung |
| 53 | Erstes Gelenk Zuführleitung |
| 54 | Zweites Gelenk Zuführleitung |
| 55 | Verkleidung des Vorratsbehälters für Kühlschmiermittel |
| 56 | Frequenzumrichter |
| 6 | Getriebebox |
| 61 | Antriebsmotor |
| 611 | Abtriebsflansch des Antriebsmotors |
| 62 | Linearwälzlager Getriebebox |
| 62' | Aufnahme-Bohrung für Linearwälzlager |
| 63 | Stirnradgetriebe |
| 64 | Antriebsrolle |
| 64' | Antriebswelle der Antriebsrolle |
| 65 | Abtriebswelle des Antriebsmotors |
| 66 | Gewindebuchse Höhenverstellung Getriebebox |
| 661 | Konsole Höhenverstellung Getriebebox |
| 662 | Druckfeder Höhenverstellung Getriebebox |
| 663 | Gewindebuchsen-Träger |
| 67 | Getriebebox-Führungssäule |
| 68 | Brücke Höhenverstellung Getriebebox |
| 681 | Aufnahme-Bohrung für Getriebebox-Führungssäulen |
| 69 | Deckel der Getriebebox |
| E | Zum Arbeitstisch parallele Ebene |
