DE102017124967A1

DE102017124967A1 - Werkzeug zur Bearbeitung von Werkstücken

Info

Publication number: DE102017124967A1
Application number: DE102017124967.2A
Authority: DE
Inventors: Markus Morlock
Original assignee: Homag GmbH
Current assignee: Homag GmbH
Priority date: 2017-10-25
Filing date: 2017-10-25
Publication date: 2019-04-25

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Werkzeug, Maschine sowie ein Verfahren zur Bearbeitung von Werkstücken, die bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen bestehen. Insbesondere wird ein Werkzeug bereitgestellt, das einen Werkzeughauptkörper umfasst, der eine Stirnseite und eine Schaftseite bildet, welcher eingerichtet ist, um eine Rotationsachse zu rotieren. Ferner umfasst das Werkzeug mindestens ein Bearbeitungselement zum Bearbeiten eines Werkstücks, wobei das Bearbeitungselement an einem äußeren Umfang des Werkzeughauptkörpers angeordnet ist. Des weist das Werkzeug eine Verlagerungseinrichtung auf, mittels welcher das mindestens eine Bearbeitungselement derart geführt werden kann, dass es eine veränderliche Bearbeitungselementposition in Bezug zur Rotationsachse einnehmen kann.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Werkzeug, eine Maschine sowie ein Verfahren zum Bearbeiten von Werkstücken, die bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen bestehen.
Stand der Technik
Werkstücke die zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen bestehen, werden u.a. in der Möbel und Bauelementindustrie verarbeitet. Dabei sind die Werkstücke insbesondere plattenförmig und weisen insbesondere eine oder mehrere separate angeleimte Kanten auf. Die Werkstücke werden in verschiedenen Bearbeitungsschritten wie z.B. Formfräsen der Werkstückkante (Anfasen, Radiusfräsen), Schleifen oder Finishen (z.B. Abziehen mit einer Ziehklinge) bearbeitet. Hierbei kommen je nach Bearbeitungsvorgang und -art verschiedene Werkzeuge und Werkzeugprofile bzw. Bearbeitungsprofile zum Einsatz. Dabei ist es vorteilhaft, mehrere unterschiedliche Bearbeitungsprofile in einem Werkzeug zu vereinen, um zeitaufwändige Werkzeugwechsel und damit verbundene Bearbeitungsstillstandzeiten zu vermeiden bzw. zu minimieren.
Um mehrere Bearbeitungsprofile in einem Werkzeug zu vereinen, sind der Anmelderin Multiprofilziehklingen bekannt, bei denen ein Werkzeugträger mit einer Ziehklingenschneide versehen ist, welche mehrere verschiedene Bearbeitungsprofile z.B. zur Ausprägung verschiedener Fasen und Radien aufweist. Während der Bearbeitung bzw. des Betriebs werden das zu bearbeitende Werkstück und das gewählte Bearbeitungsprofil, das im Kontakt mit dem Werkstück steht, relativ aneinander vorbeibewegt um mit dem gewählten Bearbeitungsprofil die gewünschte Profilierung zu erzielen. Dabei sind die unterschiedlichen Bearbeitungsprofile zueinander benachbart auf dem Werkzeugträger platziert und ein Stellmechanismus positioniert den Werkzeugträger relativ zu dem Werkstück, so dass das vorgesehene Bearbeitungsprofil in den Kontakt mit dem Werkstück tritt.
Aus der EP 1 044 772 A2 ist eine Vorrichtung bekannt, in der ein erstes abtragendes Spanwerkzeug fest auf einem Aufnahmedorn angeordnet ist, während zumindest ein weiteres Spanwerkzeug, mit einem anderen Bearbeitungsprofil, axial beweglich auf demselben Aufnahmedorn aufgebracht ist. Hierbei kann das bewegliche Spanwerkzeug in axialer Richtung von einer Ruhestellung in eine Arbeitsstellung verstellt werden, um mit dem zu bearbeitenden Werkstück in den Kontakt zu treten. Dabei beruht der Verstellungsmechanismus auf einer Kupplungsgabel, die drehbar gelagert und an einer festen Halterung befestigt ist und das bewegliche Spanwerkzeug in eine Ruhe- oder Arbeitsstellung verstellen kann. Auf diese Weise kann das Werkstück mit unterschiedlichen Profilen bearbeitet werden, ohne dass ein Austausch des Werkzeugs erfolgen muss. Des Weiteren kann die Verstellung auch bei laufendem Betrieb erfolgen, d.h. während der Rotation des Aufnahmedorns.
Während oben genannte Profilziehklingen zwar prinzipiell flexibel zu einem Werkstück positioniert werden können, um verschiedene Bearbeitungsprofile zur Profilgestaltung in Kontakt mit dem Werkstück zu bringen, beruht das Prinzip der Ziehklinge auf der Erzeugung eines feinen Grats zur Oberflächenbehandlung, z.B. zum Glätten, von Werkstücken. Daher sind Profilziehklingen nur beschränkt zur Profilgestaltung und Profilierung von Werkstücken geeignet. Des Weiteren beruht das Wirkprinzip der Profilziehklinge darauf, dass das Bearbeitungsprofil und das Werkstück relativ aneinander vorbeigeführt werden. Aus diesem Grund ist es ferner nicht möglich, mit einer Profilziehklinge eine lokale oder punktuell andersgestaltete Profilierung des Werkstücks auszubilden.
Im Gegensatz hierzu ermöglicht die eingangs genannte verstellbare Vorrichtung, insbesondere im Stationärbetrieb, das Ausbilden einer lokalen oder punktuell andersgestalteten Profilierung. Dennoch sind die Möglichkeiten zur Profilgestaltung bzw. Profilierung eingeschränkt, da zur Ausprägung unterschiedlicher Profile immer entsprechende Spanwerkzeuge auf dem Aufnahmedorn angebracht werden müssen. Hierbei ist die Anzahl der Spanwerkzeuge, welche auf dem Aufnahmedorn angebracht werden können, aus technischen und wirtschaftlichen Gründen limitiert. Des Weiteren beruht die verstellbare Vorrichtung auf einer komplizierten Führungsmechanik, in welcher der Führungsmechanismus extern zum Werkzeug positioniert ist.
Schlussfolgernd kann gesagt werden, dass der Stand der Technik nur eingeschränkte Möglichkeiten im Hinblick auf eine flexible, variable Profilgestaltung und Profilierung von Werkstücken vorsieht.
Darstellung der Erfindung
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Werkzeug bereitzustellen, welches eine flexible, variable Profilgestaltung und Profilierung von Werkstücken ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Werkzeug zur Bearbeitung von Werkstücken mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, einer Maschine gemäß Anspruch 13 zur Bearbeitung von Werkstücken mit einem Werkzeug gemäß den Merkmalen der Patentansprüche 1 bis 12, sowie durch ein Verfahren zur Bearbeitung von Werkstücken gemäß Anspruch 14 gelöst. Weitere bevorzugte Ausgestaltungen finden sich in den Unteransprüchen.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Werkzeug zur Bearbeitung von Werkstücken bereit, wobei das Werkzeug bevorzugt zur Bearbeitung von Werkstücken die bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen bestehen, verwendet wird. Das Werkzeug weist einen Werkzeughauptkörper auf, der eine Stirnseite und eine Schaftseite ausbildet und eingerichtet ist, um eine Rotationsachse zu rotieren. Erfindungsgemäß weist das Werkzeug ferner mindestens ein Bearbeitungselement zum Bearbeiten des Werkstücks auf, dass an einem äußeren Umfang des Werkzeughauptkörper angeordnet ist. Das erfindungsgemäße Werkzeug zeichnet sich auch dadurch aus, dass das Werkzeug eine Verlagerungseinrichtung aufweist, die bevorzugt als Führungsanordnung ausgebildet ist, mittels welcher das mindestens eine Bearbeitungselement derart geführt werden kann, dass es eine veränderliche Bearbeitungselementposition bzw. Position in Bezug zur Rotationsachse einnehmen kann. Hierbei ist die Verlagerungseinrichtung so vorgesehen, dass die Veränderung der Bearbeitungselementposition stufenlos erfolgen kann. Erfindungsgemäß kann die stufenlose Positionierung des Bearbeitungselements insbesondere im laufenden Betrieb erfolgen, d.h. während der Rotation des Werkzeugs bzw. des Werkzeughauptkörpers um die Rotationsachse und ferner auch während des Betriebs des Werkzeugs bzw. im laufenden Betrieb des Werkzeugs. Auf diese Weise werden Maschinenstillstandszeiten gering gehalten oder gar vermieden, da ein zeitaufwändiger Wechsel von unterschiedlichen Werkzeugen oder Bearbeitungsprofilen zur Erzeugung unterschiedlicher Profile entfällt. Auch wenn das erfindungsgemäße Werkzeug dahingehend beschrieben ist, dass die Positionierung des mindestens einen Bearbeitungselements stufenlos erfolgt, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Insbesondere ist auch denkbar, dass die Positionierung des mindestens einen Bearbeitungselements in Stufen erfolgt.
Ferner ist in dem erfindungsgemäßen Werkzeug der Werkzeugdurchmesser durch die Veränderung der Bearbeitungselementposition stufenlos einstellbar. Genauer gesagt wird der Werkzeugdurchmesser durch die Rotation des mindestens einen Bearbeitungselements um die Rotationsachse des Werkzeugs ausgebildet. Durch die stufenlose Einstellbarkeit der Bearbeitungselementposition kann das mindestens eine Bearbeitungselement stufenlos, relativ zu einem Werkstück, positioniert werden und somit wird eine flexible Profilgestaltung bzw. Profilierung von Werkstücken ermöglicht. So kann beispielsweise durch die Veränderung der Bearbeitungselementposition und der einhergehenden Veränderung des Werkzeugdurchmessers, auch während des Betriebs des Werkzeugs bzw. im laufenden Betrieb des Werkzeugs, ein Radiusprofil variabel geändert werden. Ferner ist es auch möglich, durch die gezielte Veränderung der Bearbeitungselementposition unterschiedliche Profile auszubilden. So ist beispielsweise durch die Veränderung der Bearbeitungselementposition, in Abhängigkeit der Geometrie des mindestens einen Bearbeitungselements, die Ausbildung von Radien, Fasen, Nuten etc. möglich. Dabei kann während des Betriebs des Werkzeugs bzw. im laufenden Betrieb des Werkzeugs, durch die stufenlose Verstellung des mindestens einen Bearbeitungselements, besonders einfach zwischen unterschiedlichen Profilen gewechselt werden. Daher können durch die Verwendung des Werkzeugs vorteilhafterweise, zum Beispiel entlang einer Werkstückkante, besonders einfach und schnell verschiedene unterschiedliche, gewünschte Radien, Fasen und dergleichen ausgebildet werden.
Ferner können mehrere unterschiedliche Bearbeitungselemente auf dem Werkzeughauptkörper vorgesehen werden, wodurch die Variabilität und Flexibilität in der Profilgestaltung weiter gesteigert wird. Des Weiteren werden hierdurch Maschinenstillstandszeiten gering gehalten oder gar vermieden, da ein zeitaufwändiger Wechsel von unterschiedlichen Werkzeugen oder Bearbeitungsprofilen zur Erzeugung unterschiedlicher Profile entfällt.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Werkzeug eine Fixieranordnung auf, welche das mindestens eine Bearbeitungselement in mindestens einer Bearbeitungselementposition fixieren kann. Auf diese Weise kann das mindestens eine Bearbeitungselement eine beliebige Bearbeitungselementposition in der Verlagerungseinrichtung einnehmen und anschließend durch die Fixieranordnung in der Bearbeitungselementposition fixiert werden. Dies kann insbesondere auch im laufenden Betrieb erfolgen. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass der Werkzeugdurchmesser des Werkzeugs und damit die Bearbeitungselementposition stufenlos einstellbar ist. Ferner kann das Werkzeug durch das Zusammenspiel von Fixieranordnung und Verlagerungseinrichtung auch so vorgesehen sein, dass das mindestens eine Bearbeitungselement eine oder mehrere vordefinierte oder festgelegte Bearbeitungselementpositionen einnehmen kann. So ermöglicht die Verlagerungseinrichtung es hierbei, dass das mindestens eine Bearbeitungselement jeweils die eine oder mehreren festgelegten Bearbeitungselementpositionen einnehmen kann. Durch die Fixieranordnung wird das mindestens eine Bearbeitungselement dann in der jeweiligen Bearbeitungselementposition fixiert. Mit anderen Worten kann das mindestens eine Bearbeitungselement so vorgesehen sein, dass es mindestens eine festgelegte Bearbeitungselementposition einnehmen kann und das Werkzeug somit mindestens einen festgelegten Werkzeugdurchmesser einnehmen kann. Auf diese Weise ist es möglich, das Bearbeitungselement in festgelegten Bearbeitungselementpositionen relativ zu einem Werkstück zu positionieren bzw. festgelegte Werkzeugdurchmesser vorzusehen. Dies kann insbesondere auch im laufenden Betrieb erfolgen. Hierdurch wird eine flexible Profilgestaltung bzw. Profilierung von Werkstücken ermöglicht.
Vorzugsweise weist die Verlagerungseinrichtung mindestens ein Führungselement auf, das bevorzugt als Führungsschiene vorgesehen ist, welche im Umfang des Werkzeughauptkörper im Stirnseitenbereich ausgebildet und konisch angeordnet ist, so dass die Führungsschiene in Richtung der Stirnseite verjüngend verläuft. Dabei ist das Bearbeitungselement so vorgesehen, dass es translatorisch in dem Führungselement geführt werden kann, so dass das Bearbeitungselement einen veränderlichen Abstand zur Rotationsachse einnimmt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Verlagerungseinrichtung mindestens ein Führungselement auf, das bevorzugt als Führungsschiene vorgesehen ist, welche im Umfang des Werkzeughauptkörper im Stirnseitenbereich ausgebildet und konisch angeordnet ist, so dass die Führungsschiene in Richtung der Stirnseite verjüngend verläuft. Dabei ist das Bearbeitungselement so vorgesehen, dass es rotatorisch in dem Führungselement geführt werden kann, so dass das Bearbeitungselement einen veränderlichen Abstand zur Rotationsachse einnimmt. Ferner kann das Bearbeitungselement auch so vorgesehen sein, dass es translatorisch und rotatorisch in dem Führungselement geführt werden kann, so dass das Bearbeitungselement einen veränderlichen Abstand zur Rotationsachse einnimmt.
Bevorzugt weist das Werkzeug einen Stellmechanismus zur Einstellung der Bearbeitungselementposition auf, der insbesondere auf einen mechanischen und/oder pneumatischen und/oder hydraulischen und/oder elektrischen Stellmechanismus beruht.
Besonders vorteilhaft kann hierbei, im Hinblick auf den Stellmechanismus, eine resultierende Kraft aus der Fliehkraft des rotierenden Werkzeughauptkörpers im laufenden Betrieb genutzt werden um die Bearbeitungselementposition, das heißt den Abstand des mindestens einen Bearbeitungselements zur Rotationsachse des Werkzeugs, zu verändern.
Durch die Rotation des Werkzeughauptkörpers um seine Rotationsachse im laufenden Betrieb wirkt eine Fliehkraft in radialer Umfangsrichtung auf das mindestens eine Bearbeitungselement. In vorteilhafter Weise wird hierbei die Fliehkraft über die Verlagerungseinrichtung, in Form einer resultierenden Kraft, auf das mindestens eine Bearbeitungselement übertragen und somit eine Veränderung der Bearbeitungselementposition bewirkt. Da die Verlagerungseinrichtung bevorzugterweise ein Führungselement aufweist, das insbesondere als Führungsschiene vorgesehen ist, in welcher das mindestens eine Bearbeitungselement translatorisch und/oder rotatorisch geführt wird, kann die translatorische und/oder rotatorische Veränderungen der Bearbeitungselementposition auf besonders geschickte Art durch die resultierende Kraft aus der Fliehkraft erfolgen. Vorteilhafterweise kann dies während des Betriebs des Werkzeugs bzw. im laufenden Betrieb des Werkzeugs erfolgen.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann das Werkzeug eine Detektiereinrichtung aufweisen, die so gestaltet ist, dass sie die Bearbeitungselementposition des mindestens einen Bearbeitungselements bestimmen kann.
Bevorzugterweise ist die Detektiereinrichtung so ausgebildet, dass sie im laufenden Betrieb des Werkzeugs, in welchem der Werkzeughauptkörper um die Rotationsachse rotiert und sich das mindestens eine Bearbeitungselement in der Bearbeitungselementposition befindet, eine der Bearbeitungselementposition entsprechende Massenträgheit des Werkzeugs detektieren kann. Ferner ist die Detektiereinrichtung so gestaltet, dass sie basierend auf der detektierten Massenträgheit die Bearbeitungselementposition des mindestens einen Bearbeitungselements bestimmen kann. Auf diese Weise kann auf besonders einfache Weise eine exakte Bestimmung der Bearbeitungselementposition des mindestens einen Bearbeitungselements erfolgen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Werkzeug eine Tasteinrichtung auf, die so gestaltet ist, dass sie die Position des Werkzeugs relativ zum Werkstück bestimmen bzw. erfassen kann. Hierdurch kann die Bearbeitungselementposition, basierend auf der aktuellen Position des Werkzeugs relativ zum Werkstück, gezielt für die gewünschte Bearbeitung angepasst werden kann und somit wird die Möglichkeit einer flexiblen, variablen Profilgestaltung und Profilierung von Werkstücken gewährleistet. Besonders vorteilhaft ist hierbei ein Zusammenspiel von Detektiereinrichtung und Tasteinrichtung: Während die Detektiereinrichtung die Bearbeitungselementposition des Bearbeitungselements bestimmen kann, wird von der Tasteinrichtung die Lage des Werkzeugs zu dem Werkstück erfasst. Mit Hilfe dieser beiden Informationen kann eine exakte und gezielte Profilgestaltung und Profilierung von Werkstücken erreicht werden, da der Werkzeugdurchmesser bzw. die Bearbeitungselementposition variabel an die Lageinformation der Tasteinrichtung angepasst werden kann.
Ferner weist das Bearbeitungselement in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform mindestens eines aus einem Radiusprofil und/oder Faseprofil auf. Hierbei sind auch elliptische Profile und/oder abgesetzte Faseprofile denkbar. Das Bearbeitungselement ermöglicht auf diese Weise verschiedene Funktionen des Werkzeugs, wie zum Beispiel Fräsen, Polieren, Schleifen und dergleichen. Auf diese Weise wird eine hohe Flexibilität und Variabilität des Werkzeugs bezüglich der Profilgestaltung, Profilierung und Bearbeitung von Werkstücken gewährleistet.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Werkzeughauptkörper zwei Hohlwellen auf, welche koaxial angeordnet sind und so gestaltet sind, dass sie eine äußere Hohlwelle und eine innere Hohlwelle ausbilden, indem eine der zwei Hohlwellen mit ihrer inneren Umfangsseite drehbar an der äußeren Umfangsseite der anderen der zwei Hohlwellen angeordnet ist. Ferner weist der Werkzeughauptkörper eine weitere Welle auf, welche drehbar an der inneren Umfangsseite der inneren Hohlwelle angeordnet ist und koaxial zu den Hohlwellen positioniert ist. Auf diese Weise kann das Werkzeug besonders kompakt gestaltet werden.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung sind mindestens zwei Bearbeitungselemente gleichmäßig über den Umfang des Werkzeugs verteilt. Zum Beispiel können die Bearbeitungselemente so angeordnet sein, dass zwei Bearbeitungselemente bezüglich der Rotationsachse am Umfang des Werkzeugs gegenüberliegend angeordnet sind oder drei Bearbeitungselemente bezüglich der Rotationsachse am Umfang des Werkzeugs um jeweils 120° versetzt angeordnet sind oder vier Bearbeitungselemente bezüglich der Rotationsachse am Umfang des Werkzeugs um jeweils 90° versetzt angeordnet sind. Auf diese Weise können etwaige Schwingungen und Vibrationen im laufenden Betrieb des Werkzeugs besonders einfach unterdrückt werden und ein besonders gleichmäßiger Betrieb des Werkzeugs wird gewährleistet. Natürlich ist auch jede andere Anordnung von zwei (oder mehreren) Bearbeitungselementen möglich.
In einer weiteren Zielrichtung stellt die vorliegende Erfindung eine Maschine zur Bearbeitung von Werkstücken, die bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen bestehen, unter Verwendung eines Werkzeugs gemäß einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen bereit. Dabei weist die Maschine der vorliegenden Erfindung alle Vorteile des Werkzeugs auf. In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Werkzeug eine oder mehrere Hohlwellen auf. Dabei kann das Werkzeug mehrteilig mit einer oder mehreren Hohlwellen ausgebildet sein und/oder die eine oder mehrere Hohlwellen auch integral aufweisen. Bevorzugterweise sind das Werkzeug und die Hohlwelle koaxial zueinander positioniert.
Ferner kann die Maschine als eine Durchlaufbearbeitungsmaschine ausgebildet sein, das heißt als Maschine in der das zu bearbeitende Werkstück an verschiedenen, hintereinander angeordneten Bearbeitungseinrichtungen vorbeigeführt wird, um in einem sogenannten Durchlaufbetrieb an dem Werkstück verschiedene Bearbeitungsschritte durchzuführen. Alternativ kann die Maschine auch als eine stationäre Bearbeitungsmaschine ausgebildet sein, in der das zu bearbeitende Werkstück fest aufgespannt ist und die stationäre Bearbeitungsmaschine das Werkzeug am Werkstück programmgesteuert entlang führt.
In einer weiteren Zielrichtung stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Bearbeitung von Werkstücken, die bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen bestehen, bereit, dass das Bearbeiten eines Werkstücks mittels eines rotierenden Bearbeitungselementes eines Werkzeugs, und das Verändern einer Position des Bearbeitungselementes in Bezug auf eine Rotationsachse des Werkzeugs aufweist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt das Verfahren unter Verwendung eines Werkzeugs gemäß einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen. Dabei weist das Verfahren der vorliegenden Erfindung alle Vorteile des Werkzeugs auf.
Bevorzugterweise umfasst das Verfahren das Bearbeiten eines Werkstücks mit dem Werkzeug, wobei das Werkzeug im laufenden Betrieb um die Rotationsachse rotiert und der Abstand des mindestens einen Bearbeitungselements zu der Rotationsachse verändert wird. Dabei wird bevorzugterweise die Fliehkraft genutzt, um den Abstand des mindestens einen Bearbeitungselements zu der Rotationsachse zu verändern. Genauer gesagt, wird eine resultierende Kraft aus der Fliehkraft des rotierenden Werkzeughauptkörpers im laufenden Betrieb genutzt, um die Bearbeitungselementposition zu verändern. Durch die Rotation des Werkzeughauptkörpers um seine Rotationsachse im laufenden Betrieb wirkt eine Fliehkraft in radialer Umfangsrichtung auf das mindestens eine Bearbeitungselement. In vorteilhafter Weise wird hierbei die Fliehkraft über die Verlagerungseinrichtung, welche bevorzugt als Führungsanordnung ausgebildet ist, in Form einer resultierenden Kraft, auf das mindestens eine Bearbeitungselement übertragen und somit eine Veränderung der Bearbeitungselementposition bewirkt. Da die Verlagerungseinrichtung bevorzugterweise ein Führungselement aufweist, das insbesondere als Führungsschiene vorgesehen ist, in welcher das mindestens eine Bearbeitungselement translatorisch und/oder rotatorisch geführt wird, kann die translatorische und/oder rotatorische Veränderungen der Bearbeitungselementposition auf besonders geschickte Art durch die resultierende Kraft aus der Fliehkraft erfolgen. Vorteilhafterweise kann dies während des Betriebs des Werkzeugs bzw. im laufenden Betrieb des Werkzeugs erfolgen. Auf diese Weise kann die Bearbeitungselementposition stufenlos eingestellt werden und somit wird die Möglichkeit einer flexiblen, variablen Profilierung des Werkstücks gewährleistet während Maschinenstillstandszeiten gering gehalten oder gar vermieden werden, da ein zeitaufwändiger Wechsel von unterschiedlichen Werkzeugen oder Bearbeitungsprofilen entfällt.
Figurenliste
Die Erfindung wird im folgenden Abschnitt anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren der Zeichnung näher erläutert.
Von den Figuren zeigen:

1 eine schematische Seitenschnittansicht eines Werkzeugs mit einem Bearbeitungselement, das an einer Hohlwelle angebracht und das eine Tastrolle aufweist gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
2 eine schematische Draufsicht eines Werkzeugs mit einem Bearbeitungselement gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
3 eine schematische Seitenschnittansicht eines Werkzeugs mit einem Bearbeitungselement, das an einer Hohlwelle angebracht und das eine Tastrolle aufweist gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

In den Figuren bezeichnen dieselben Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
1 zeigt eine schematische Seitenschnittansicht eines Werkzeugs mit einem Bearbeitungselement, das eine innere und äußere Hohlwelle aufweist und das ferner eine Tastrolle aufweist, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Insbesondere umfasst das Werkzeug 10 einen Werkzeughauptkörper 12, der eine Stirnseite 14, eine Schaftseite 16 und eine Rotationsachse 80 aufweist. Ferner umfasst das Werkzeug 10 gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein Bearbeitungselement 18 zum Bearbeiten eines Werkstücks 70, wobei das Bearbeitungselement 18 am äußeren Umfang des Werkzeughauptkörpers 12 angebracht ist.
Des Weiteren umfasst das Werkzeug 10 eine Verlagerungseinrichtung, die als Führungsanordnung 20 zur Führung des Bearbeitungselements 18 ausgebildet ist. Aus Veranschaulichungsgründen ist nur ein Bearbeitungselement dargestellt, selbstverständlich kann das Werkzeug auch mehrere Bearbeitungselemente aufweisen. Das Bearbeitungselement kann ein- oder mehrteilig ausgebildet sein. Das Bearbeitungselement ist so ausgebildet, dass es einen Führungsabschnitt 18A aufweist, der in axialer Richtung der Rotationsachse verschiebbar ist und die axiale Verschiebung des Führungsabschnitts 18A in der Verschiebung des Bearbeitungselements 18 in der Führungsschiene 22 resultiert. Das Bearbeitungselement 18 weist ferner ein oder mehrere Profile zur Bearbeitung von Werkstücken auf, insbesondere sind hierbei Radiusprofile, Faseprofile, elliptische Profile und/oder abgesetzte Faseprofile denkbar.
Der Werkzeughauptkörper 12 umfasst eine Welle 11, eine innere Hohlwelle 13 sowie eine äußere Hohlwelle 15, wobei die Wellen bevorzugt koaxial angeordnet sind. Die Wellen 11, 13, 15 können ein- oder mehrteilig ausgebildet sein und sind bevorzugt aus einem metallischen Werkstoff gefertigt. Die Welle 11 ist über erste Stützelemente 17, zum Beispiel Lager, drehbar bezüglich der Rotationsachse 80 in der inneren Hohlwelle 13 gelagert. Dabei sind die Stützelemente zwischen einer äußeren Umfangsfläche der Welle 11 und einer inneren Umfangsfläche der inneren Hohlwelle 13 angeordnet. Ferner weist die Welle 11 an ihrem schaftseitigen Ende einen Verbindungsabschnitt auf, um das Werkzeug 10 mit einem Anschluss 62 einer Maschine 60 zum Betrieb des Werkzeugs 10 zu verbinden. Die Verbindung von Anschluss 62 und Welle 11 kann zum Beispiel als Welle-Nabe-Verbindung realisiert sein.
Die innere Hohlwelle 13 ist mit ihrem schaftseitigen Ende an einem Flanschabschnitt 64 der Maschine 60 befestigt und ist somit fest gelagert. Die äußere Hohlwelle 15 ist über zweite Stützelemente 19, insbesondere Radiallager, drehbar bezüglich der Rotationsachse 80 auf der inneren Hohlwelle 13 gelagert. Dabei sind die Stützelemente 19 zwischen einer äußeren Umfangsfläche der inneren Hohlwelle 13 und einer inneren Umfangsfläche der äußeren Hohlwelle 15 angeordnet.
Die äußere Hohlwelle 15 weist am äußeren Umfang, am stirnseitigen Abschnitt, die Führungsanordnung 20 in Form einer Führungsschiene 22 auf, wobei die Führungsschiene 22 konisch ausgestaltet ist, so dass sie ausgehend von der Schaftseite 16 in Richtung der Stirnseite 14 verjüngend verläuft. In der Führungsschiene 22 ist das Bearbeitungselement 18 so vorgesehen, dass das Bearbeitungselement 18 zur Veränderung seiner Bearbeitungselementposition translatorisch in der Führungsschiene 22 geführt werden kann und somit seinen Abstand zur Rotationsachse 80 verändert. Die Führung kann als Linearführung ausgebildet sein, zum Beispiel als Gleitführung, bei der der Führungsabschnitt 18A des Bearbeitungselements 18 und die Führungsschiene 22 bevorzugt als sogenannte Schwalbenschwanzführung ausgebildet sind. Alternativ sind auch Führungsmechanismen, welche auf Wälzkörpern oder Gleitlagern basieren denkbar.
Die Rotation der Welle 11 um die Rotationsachse 80 in Rotationsrichtung 82 (siehe 2) im laufenden Betrieb wird über zwei Lager 42, insbesondere Axiallager auf das Bearbeitungselement 18 übertragen. Durch die Rotation des Bearbeitungselements 18 wird auch die äußere Hohlwelle 15 in Rotation um die Rotationsachse 80 gesetzt. Natürlich kann die Rotationsrichtung 82 auch gegenläufig zu der dargestellten Rotationsrichtung sein.
Die Welle 11 weist am stirnseitigen Abschnitt eine Fixieranordnung 40 auf, welche das Bearbeitungselement 18 an einer Bearbeitungselementposition fixieren kann. Gemäß der dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Führungsabschnitt 18A des Bearbeitungselements 18 über zwei Lager 42, insbesondere Axiallager am stirnseitigen Abschnitt der Welle 11 befestigt. Hierbei ist der Führungsabschnitt 18A bevorzugt zwischen zwei Blockierabschnitten 44 der Fixieranordnung 40 fixiert
3 zeigt eine schematische Seitenschnittansicht eines Werkzeugs gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit einem Bearbeitungselement, das eine innere und äußere Hohlwelle aufweist und das ferner eine Tastrolle aufweist. Sofern nicht explizit im Gegenteil angegeben, sind die Teile, sowie deren Funktion und Bezugszeichen in diesem Ausführungsbeispiel identisch zu dem Ausführungsbeispiel von 1. Insbesondere unterscheidet sich die vorliegende Ausführungsform darin, dass der Werkzeughauptkörper 12 eine Welle 11, eine innere Hohlwelle 13 sowie eine äußere Hohlwelle 15 umfasst, wobei hier die äußere Hohlwelle 15 angetrieben wird. Sowohl die Welle 11 als auch die innere Hohlwelle 13 sind mit ihren schaftseitigen Enden an der Maschine, beispielsweise über den Flanschabschnitt 64 und den Anschluss 62 angebracht und werden nicht angetrieben, d.h. die Welle 11 und die innere Hohlwelle 13 drehen sich nicht. Die Hohlwelle 13 ist hierbei fest an dem Flanschabschnitt 64 fixiert und bewegt sich nicht. In dieser Ausführungsform ist die Welle 11 jedoch in ihrer Axialrichtung relativ zur Hohlwelle 13 beweglich, insbesondere zur Realisierung des Stellmechanismus 30, wie nachstehend näher erläutert.
Die Welle 11 ist über erste Stützelemente 17, zum Beispiel Lager (insbesondere Gleitlager), bezüglich der Rotationsachse 80 in der inneren Hohlwelle 13 gelagert. Dabei sind die Stützelemente 17 zwischen einer äußeren Umfangsfläche der Welle 11 und einer inneren Umfangsfläche der inneren Hohlwelle 13 angeordnet.
Die äußere Hohlwelle 15 ist über zweite Stützelemente 19, insbesondere Radiallager, drehbar bezüglich der Rotationsachse 80 auf der inneren Hohlwelle 13 gelagert. Dabei sind die Stützelemente 19 zwischen einer äußeren Umfangsfläche der inneren Hohlwelle 13 und einer inneren Umfangsfläche der äußeren Hohlwelle 15 angeordnet.
Gemäß der in 3 dargestellten Ausführungsform wird die Rotation der angetriebenen äußeren Hohlwelle 15, um die Rotationsachse 80 in Rotationsrichtung 82 (siehe 2), im laufenden Betrieb, über die Führungsanordnung 20 auf das Bearbeitungselement 18 übertragen. Dabei ist der Führungsabschnitt 18A des Bearbeitungselements 18 über zwei Lager 42 am stirnseitigen Abschnitt der Welle 11 drehbar bezüglich der Welle 11 gelagert. Somit dreht sich das Bearbeitungselement 18 sowohl relativ zur Welle 11 als auch zur inneren Hohlwelle 13. Die Lager 42 können zum Beispiel als Wälzlager, insbesondere auch als angestellte Lagerung dargestellt sein.
Die Welle 11 weist am stirnseitigen Abschnitt eine Fixieranordnung 40 auf, welche das Bearbeitungselement 18 an einer Bearbeitungselementposition fixieren kann. Hierbei ist der Führungsabschnitt 18A des Bearbeitungselements 18, welcher über die zwei Lager 42 an der Welle 11 angebracht ist, bevorzugt zwischen zwei Blockierabschnitten 44 der Fixieranordnung 40 fixiert.
In den Ausführungsformen, welche in den 1 und 3 gezeigt sind, kann ein Stellmechanismus 30 (nicht näher dargestellt) so vorgesehen sein, dass er eine axiale Verschiebbarkeit des Führungsabschnitts 18A des Bearbeitungselements 18 in Richtung der Rotationsachse 80 gewährleistet. Dabei resultiert die axiale Verschiebung des Führungsabschnitts 18A in Richtung der Rotationsachse 80 in der Verschiebung des Bearbeitungselements 18 in der Führungsschiene 22, und umgekehrt. Der Stellmechanismus 30 kann dabei zum Beispiel durch eine Kugelrollspindel oder ein Kugelgewindetrieb realisiert werden. Alternativ kann der Stellmechanismus über eine axiale Verschiebbarkeit der Welle 11 gegenüber der Hohlwelle 13 mittels der Stützelemente 17 vorgesehen werden.
Insbesondere in der Ausführungsform, welche in 3 gezeigt ist, kann der Stellmechanismus 30 so vorgesehen sein, dass er durch eine axiale Verschiebung der Welle 11 relativ zur Hohlwelle 13 realisiert wird. Genauer gesagt ist hierbei die Hohlwelle 13 am Flanschabschnitt 64 befestigt und die Welle 11 wird in ihrer Axialrichtung bzw. der Richtung der Rotationsachse 80 über einen Stellmechanismus im Anschluss 62 (nicht näher dargestellt) der Maschine 60 relativ zur Hohlwelle 13 bewegt. Durch die axiale Bewegung der Welle 11 wird der Führungsabschnitt 18A des Bearbeitungselements 18 in Richtung der Rotationsachse 80 verschoben. Dabei resultiert die axiale Verschiebung des Führungsabschnitts 18A in Richtung der Rotationsachse 80 in der Verschiebung des Bearbeitungselements 18 in der Führungsschiene 22, und umgekehrt.
Das Zusammenspiel zwischen Stellmechanismus 30 und Fixieranordnung 40 ermöglicht die genaue Einstellbarkeit der Bearbeitungselementposition: Während über den Stellmechanismus 30 die Verschiebung des Bearbeitungselements 18 zu der gewünschten Bearbeitungselementposition realisiert wird, wird über die Fixieranordnung 40 sichergestellt, dass das Bearbeitungselement 18 in der gewünschten Bearbeitungselementposition fixiert wird. Der Stellmechanismus 30 kann mechanisch und/oder pneumatischen und/oder hydraulisch und/oder elektrisch sein. Beispielsweise kann der Stellmechanismus über einen Hohlwellenabschnitt an der Welle 11 vorgesehen sein, in welchem ein Wellenabschnitt der Welle 11 linear gleitfähig angebracht ist, zum Beispiel durch eine Kugelrollspindel oder ein Kugelgewindetrieb.
Des Weiteren weist das Werkzeug 10 eine Detektiereinrichtung (nicht näher dargestellt) auf, die so gestaltet ist, dass sie die Bearbeitungselementposition des Bearbeitungselements 18 bestimmen kann. Bevorzugterweise ist die Detektiereinrichtung so ausgebildet, dass sie im laufenden Betrieb des Werkzeugs 10 eine der Bearbeitungselementposition entsprechende Massenträgheit des Werkzeugs 10 detektieren kann. Ferner ist die Detektiereinrichtung so gestaltet, dass sie basierend auf der detektierten Massenträgheit die Bearbeitungselementposition des Bearbeitungselements 18 bestimmen kann. Auf diese Weise kann auf besonders einfache Weise eine exakte Bestimmung der Bearbeitungselementposition des Bearbeitungselements 18 erfolgen.
Ferner ist eine Tasteinrichtung 50 am stirnseitigen Ende des Werkzeugs 10, vorzugsweise koaxial zum Werkzeug 10, angeordnet. Die Tasteinrichtung 50 umfasst einen Tastring 52 und einen Wellenabschnitt 56 und ist über ein Radiallager 54 drehbar zur Rotationsachse 80 gelagert. Ferner weist die Tasteinrichtung 50 eine Bremseinrichtung 58 auf, welche so ausgebildet ist, dass sie die Umdrehungsgeschwindigkeit des Tastrings 52 verringern kann. Dabei kann die Bremseinrichtung 58 insbesondere als eine Rutschkupplung, vorgesehen sein. Wie in den Ausführungsformen in den 1 und 3 dargestellt ist, ist der Wellenabschnitt 56 der Tasteinrichtung über die Bremseinrichtung 58 am Blockierabschnitt 44 angebracht. Die Tasteinrichtung 50 kann ein- oder mehrteilig ausgebildet sein. Der Tastring 52 ist vorzugsweise aus Kunststoff wie zum Beispiel Polyoxymethylen (POM) oder einem metallischen Werkstoff ausgebildet, während der Wellenabschnitt 56 vorzugsweise aus einem metallischen Werkstoff ausgebildet ist.
Über die Tasteinrichtung 50 kann in bekannter Weise der Abstand des Werkzeugs 10 zum Werkstück 70 ermittelt bzw. erfasst werden. Somit können unter anderem Oberflächentoleranzen des Werkstücks 70 oder aufspannungsbedingte Lagetoleranzen des Werkstücks 70 während des Betriebs des Werkzeugs bzw. im laufenden Betrieb des Werkzeugs ausgeglichen werden.
Der Betrieb des Werkzeugs, der Maschine bzw. das Verfahren zur Bearbeitung von Werkstücken mit dem Werkzeug, der Maschine gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung erfolgt auf nachfolgende Weise:
Im laufenden Betrieb rotiert das Werkzeug 10 um die Rotationsachse 80. Dabei kann das Bearbeitungselement 18 im Kontakt mit dem zu bearbeitenden Werkstück 70 stehen. Die Änderung der Bearbeitungselementposition erfolgt auf folgende Weise: Durch die Rotation des Werkzeugs 10 resultiert die Fliehkraft 100, welche über die Führungsschiene 22, unter anderem in Form der resultierenden Kraft 102 auf das Bearbeitungselement 18 wirkt. Das Bearbeitungselement 18 wird dabei über den Führungsabschnitt 18A und die Fixieranordnung 40 in seiner Bearbeitungselementposition fixiert, wenn der Stellmechanismus 30 im Ruhezustand ist. Durch Aktivierung des Stellmechanismus 30 in den Betriebszustand wird die Verschiebbarkeit des Führungsabschnitts 18A in axialer Richtung der Rotationsachse 80 ermöglicht, das heißt im Betriebszustand des Stellmechanismus 30 ist der Führungsabschnitt 18A nicht fixiert, sondern kann in axialer Richtung der Rotationsachse 80 gleiten. Aufgrund der resultierenden Kraft 102 und der Gleitfähigkeit des Führungsabschnitts 18A im Betriebszustand des Stellmechanismus 30, bewegt sich das Bearbeitungselement 18 in der Führungsschiene 22 daher in Richtung der Schaftseite 16. Sobald die gewünschte Bearbeitungselementposition erreicht ist, wird der Stellmechanismus 30 in den Ruhezustand versetzt, und somit wird das Bearbeitungselement 18 in der Bearbeitungselementposition fixiert. Dabei wird die resultierende Kraft 102 durch das schaftseitige Lager 42 und den schaftseitigen Blockierabschnitt 44 der Fixieranordnung aufgenommen, während das stirnseitige Lager 42 und der stirnseitige Blockierabschnitt als Gegenlager fungieren. Um das Bearbeitungselement in die entgegengesetzte Richtung zu bewegen, wird der Stellmechanismus in bekannter Weise vom Ruhezustand in den Betriebszustand versetzt. Eine Verschiebungskraft, welche auf den Führungsabschnitt 18A bzw. als resultierende Verschiebungskraft auf das Bearbeitungselement 18 in entgegengesetzter Richtung zur resultierenden Kraft 102 wirkt, bewirkt die Verschiebung des Bearbeitungselements 18 in Richtung der Stirnseite 14. Sobald die gewünschte Bearbeitungselementposition erreicht ist, wird der Stellmechanismus 30 in den Ruhezustand versetzt, und somit wird das Bearbeitungselement 18 in der Bearbeitungselementposition fixiert. Die Verschiebungskraft kann dabei mechanisch (zum Beispiel durch eine Federkraft) und/oder pneumatischen und/oder hydraulisch und/oder elektrisch realisiert werden.
Somit kann die Bearbeitungselementposition stufenlos in der Führungsanordnung 20 bzw. Führungsschiene 22 während der Rotation des Werkzeugs 10 eingestellt werden.
Dies ist besonders vorteilhaft im Zusammenspiel zwischen der Tasteinrichtung 50, welche die Lage des Werkzeugs 10 relativ zum Werkstück 70 ermittelt bzw. erfasst, und der Detektiereinrichtung, welches die Bearbeitungselementposition des Bearbeitungselements 18 detektieren kann. Hierdurch können Toleranzen wie zum Beispiel Oberflächentoleranzen des Werkstücks 70 oder aufspannungsbedingte Lagetoleranzen des Werkstücks 70 besonders einfach ausgeglichen werden. Ferner kann eine exakte und gezielte Profilgestaltung und Profilierung von Werkstücken erreicht werden, da der Werkzeugdurchmesser bzw. die Bearbeitungselementposition variabel an die Lageinformation der Tasteinrichtung angepasst werden kann.
2 zeigt eine schematische Draufsicht eines Werkzeugs mit einem Bearbeitungselement gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Zur besseren Veranschaulichung ist in 2 keine Tasteinrichtung abgebildet. Die schematische Draufsicht zeigt das Werkzeug 10, das unter anderem die äußere Hohlwelle 15 umfasst. Ferner dargestellt sind die Stirnseite 14 sowie die Schaftseite 16 des Werkzeugs 10. Ferner abgebildet sind 4 Führungsschienen 22, wobei ein Bearbeitungselement 18 in einer der Führungsschienen 22 positioniert ist. Ferner dargestellt sind die Rotationsachse 80 sowie die Rotationsrichtung 82.
Das hierin beschriebene Werkzeug kann in Durchlaufbearbeitungsmaschinen eingesetzt werden, d.h. in Maschinen in denen das zu bearbeitende Werkstück an verschiedenen, hintereinander angeordneten Bearbeitungseinrichtungen vorbeigeführt wird, um in einem sogenannten Durchlaufbetrieb an dem Werkstück verschiedene Bearbeitungsschritte durchzuführen. Darüber hinaus kann das Werkzeug auch in einer stationären Bearbeitungsmaschine eingesetzt werden, in dem das zu bearbeitende Werkzeug fest aufgespannt ist und die Bearbeitungswerkzeuge in einem sogenannten Stationärbetrieb am Werkstück programmgesteuert entlang geführt werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorliegend beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.
Bezugszeichenliste

Werkzeug	10
Werkzeughauptkörper	12
Stirnseite	14
Schaftseite	16
Bearbeitungselement	18
Führungsabschnitt	18A
Welle	11
Innere Hohlwelle	13
Äußere Hohlwelle	15
Erstes Stützelement	17
Zweites Stützelement	19
Führungsanordnung	20
Führungsschiene	22
Fixieranordnung	40
Stellmechanismus	30
Lager	42
Blockierabschnitt	44
Tasteinrichtung	50
Tastring	52
Radiallager	54
Wellenabschnitt	56
Bremseinrichtung	58
Maschine	60
Anschluss	62
Flanschabschnitt	64
Werkstück	70
Rotationsachse	80
Rotationsrichtung	82
Fliehkraft	100
Resultierende Kraft aus Fliehkraft	102

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1044772 A2 [0004]

Claims

Werkzeug zur Bearbeitung von Werkstücken, die bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen bestehen, aufweisend: einen Werkzeughauptkörper, der eingerichtet ist, um eine Rotationsachse zu rotieren, mindestens ein Bearbeitungselement zum Bearbeiten des Werkstücks, das an einem äußeren Umfang des Werkzeughauptkörpers angeordnet ist; wobei das Werkzeug eine Verlagerungseinrichtung aufweist, die bevorzugt als Führungsanordnung ausgebildet ist, mittels welcher das mindestens eine Bearbeitungselement derart geführt werden kann, dass es eine veränderliche Bearbeitungselementposition in Bezug zur Rotationsachse einnehmen kann.
Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeughauptkörper eine Stirnseite und eine Schaftseite ausbildet.
Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Fixieranordnung aufweist, die das mindestens eine Bearbeitungselement in mindestens einer Bearbeitungselementposition fixieren kann.
Werkzeug nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlagerungseinrichtung mindestens ein Führungselement aufweist, das bevorzugt als Führungsschiene vorgesehen ist, welche im Umfang des Werkzeughauptkörpers im Stirnseitenbereich ausgebildet und konisch angeordnet ist, so dass sie in Richtung der Stirnseite verjüngend verläuft, und das Bearbeitungselement so vorgesehen ist, dass es translatorisch in dem Führungselement geführt werden kann, so dass das Bearbeitungselement einen veränderlichen Abstand zur Rotationsachse einnimmt.
Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlagerungseinrichtung mindestens ein Führungselement aufweist, das bevorzugt als Führungsschiene vorgesehen ist, welche im Umfang des Werkzeughauptkörpers im Stirnseitenbereich ausgebildet und konisch angeordnet ist, so dass sie in Richtung der Stirnseite verjüngend verläuft, und das Bearbeitungselement so vorgesehen ist, dass es rotatorisch in der Führungsschiene geführt werden kann, so dass das Bearbeitungselement einen veränderlichen Abstand zur Rotationsachse einnimmt.
Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug einen Stellmechanismus zur Einstellung der Bearbeitungselementposition, insbesondere einem mechanischen und/oder pneumatischen und/oder hydraulischen und/oder elektrischen Stellmechanismus, aufweist.
Werkzeug nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Detektiereinrichtung vorgesehen ist, die so gestaltet ist, dass sie die Bearbeitungselementposition des mindestens einen Bearbeitungselements bestimmen kann.
Werkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektiereinrichtung im laufenden Betrieb, in welchem das Werkzeug um die Rotationsachse rotiert und sich das mindestens eine Bearbeitungselement in der Bearbeitungselementposition befindet, eine der Bearbeitungselementposition entsprechende Massenträgheit des Werkzeugs detektieren kann, und die Detektiereinrichtung, basierend auf der detektierten Massenträgheit, die Bearbeitungselementposition des mindestens einen Bearbeitungselements bestimmen kann.
Werkzeug nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine Tasteinrichtung vorgesehen ist, die so gestaltet ist, dass sie die Position des Werkzeugs relativ zum Werkstück bestimmen kann.
Werkzeug nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bearbeitungselement mindestens eines aus einem Radiusprofil, Faseprofil, elliptischen Profil und abgesetzten Faseprofil aufweist.
Werkzeug nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeughauptkörper zwei Hohlwellen aufweist, welche koaxial angeordnet sind und so gestaltet sind, dass sie eine äußere Hohlwelle und eine innere Hohlwelle ausbilden, indem eine der zwei Hohlwellen mit ihrer inneren Umfangsseite drehbar an der äußeren Umfangsseite der anderen der zwei Hohlwellen angeordnet ist und der Werkzeughauptkörper eine weitere Welle aufweist, welche drehbar an der inneren Umfangsseite der inneren Hohlwelle angeordnet ist.
Werkzeug nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Bearbeitungselemente gleichmäßig über den Umfang des Werkzeugs verteilt.
Maschine zur Bearbeitung von Werkstücken, die bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen bestehen, aufweisend: Ein Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
Verfahren zur Bearbeitung von Werkstücken, die bevorzugt zumindest abschnittsweise aus Holz, Holzwerkstoffen, Kunststoff oder dergleichen bestehen, mit den Schritten: Bearbeiten eines Werkstücks mittels eines rotierenden Bearbeitungselementes eines Werkzeugs, insbesondere mit einem Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 12, und Verändern einer Position des Bearbeitungselementes in Bezug auf eine Rotationsachse des Werkzeugs.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand des Bearbeitungselements zu der Rotationsachse im laufenden Betrieb, während das Werkzeug um die Rotationsachse rotiert, verändert wird.
Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand des Bearbeitungselements zu der Rotationsachse unter Nutzung der Fliehkraft verändert wird.