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Holzbearbeitungsmaschine zum Einfräsen von Nuten in Holzleisten und
Bretter Die Erfindung betrifft eine Holzbearbeitungsmaschine zum Einfräsen von Nuten
in Holzleisten und Bretter, bei der die Werkzeugwelle zusammen mit ihrem Antriebsmotor
in einer Trägeranordnung quer zur Werkzeugwelle horizontal verschiebbar und außerdem
senkrecht verstellbar gelagert ist.
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Es ist bereits eine Holzbearbeitungsmaschine bekannt, welche zum Schlitzen
beliebig langer Werkstücke in beliebigen Schnittabständen und in beliebigem Schnittwinkel
dienen soll. Hierbei ist das Schnittgut auf einem längsgeführten Transportwagen
befestigt und das aus einer Schlitzsäge bestehende Werkzeug auf einem Querschlitten
geführt, dessen Abstand vom Transportwagen veränderlich ist, wobei zusätzlich auch
die Winkelstellung der Schlitzsäge einstellbar ist. Bei einer solchen Maschine ist
ein Arbeiten nur mit einem Werkzeug möglich, so daß sich die Anschaffung und Anwendung
praktisch nur dann lohnt, wenn eine große Anzahl gleichartiger Arbeiten an gleichartigen
Werkstücken durchzuführen ist. Sind mehrere verschiedene Arbeitsgänge an jedem Werkstück
erforderlich, so muß ein mehrmaliger Werkzeugwechsel bzw. ein mehrmaliges Durchlaufenlassen
aller Werkstücke durch die je-
weils umzustellende Maschine in Kauf genommen
werden, wobei die Werkstücke jeweils neu aufzuspannen sind.
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Ferner ist es bekannt, an Lenkern vertikale Nutenfräseinrichtungen
zu befestigen, wobei die Zustellun ' a
nüttels eines entsprechend verstellbaren
Tisches erfolgt. Solche Maschinen sind zwar zur Herstellung z. B. von Nuten in Treppenwangen
geeignet, nicht aber zur gleichzeitigen Durchführung mehrerer Arbeitsgänge in einer
Werkstückeinspannung, da an einen Eingriff verschiedener Werkzeuge nicht gedacht
ist.
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Weiterhin ist eine Holzbearbeitungsmaschine bekannt, welche speziell
zum Zapfenschneiden bestimmt ist und bei welcher mehrere Werkzeuge gleichzeitig
im Eingriff sind. Hierdurch ist es auch vorbekannt, die Werkzeugeinheiten schwenkbar
auszubilden und verstellbar an Werkzeugschlitten anzuordnen bzw. entsprechende Zustelleinrichtungen
vorzusehen.
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Endlich ist eine Mehrzweck-Holzbearbeitunasmaschine mit einem höhenverstellbaren
Arbeitstisch bekannt, über dem ein aus Motor, Getriebe und Werkzeugspindeln bestehendes
Aggregat nach den drei orthogonalen Richtungen des Raumes E bewegbar angeordnet
ist. Dabei sind in verschiedener Höhe liegende Horizontalspindeln bzw. Vertikalspindeln
vorgesehen, welche in gegenseitiger Antriebsverbindung C
stehen, wobei der
Antrieb selektiv und dreb-zahlregelbar die einzelnen Spindeln bzw. Spindelgruppen
beaufschlagt. Gleichzeitig kann der Tragtisch entsprechend den jeweiligen Werkstückgrößen
bzw. Arbeitstiefen verstellt werden.
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Die bekannten Vorrichtungen sind entweder für spezielle Zwecke und
Werkstücke eingerichtet und können jeweils nur einen Arbeitsgang durchführen wie
die erstgenannten Bauarten, oder ihr Arbeitsaggregat Ist teuer und kompliziert,
ohne dafür die Möglichkeit zu bieten, daß mehrere Arbeitsverrichtungen in einer
Werkstückeinspannung durchgeführt werden können.
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Hier setzt die Erfindung ein, indem sie es sich zur Aufgabe macht,
universelle Einstellmöglichkeiten für das Werkzeug zu schaffen, das nach allen Raumkoordinaten
bewegbar gelagert ist und überdies zusättzliche Drehbewegungen ausführen und unterschiedliche
Winkelstellunaen einnehmen kann, wobei ferner auch mehrere Werkzeuge in Eingriff
gebracht und die Werkzeug- und Werkstückbewegungen koordiniert werden können. Eine
Lösung dieser Auf-Orabe ist besonders dann von Vorteil, wenn z. B. bei der Möbelfabrikation
Schnitte und Nuten in verschiedenen Winkeln, bei verschiedenen Werkstückdicken und
insbesondere in Gehrungen zu legen sind. Hier kommt es auf exakte Durchführung der
Schnitte und auf genaue Paßlage der Schnittkanten und Nuten an, welche bei aneinandergereihten
Werkstücken in einem Zug herzustellen sind, was besondere Schwierigkeiten dann bereitet,
wenn die aneinanderstoßeng den Möbelkanten verschiedene Stärken aufweisen, trotzdem
aber der Stoß unsichtbar sein und bei seiner
Herstellung in einem
Schnitt mittels einer 45'-Gehrund und mittels zweier schmaler Parallelfedern verbunden
werden soll.
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Zur Ausführung solcher Arbeiten bedarf es einer Maschine, deren verschiedene
Werkzeuge rasch in die erforderlichen Schnittlagen gebracht werden können und über
die Arbeitsbreite sicher geführt sind, wobei die anfallenden Teilstückarbeiten in
großer Genauigkeit reproduzierbar sein müssen, damit die getrennt gefertigten Teile
bei der Montage der Möbelstücke genau zusammenpassen.
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Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe bei einer Holzbearbeitungsmaschine
der eingangs bezeichneten Art dadurch, daß die die Werkzeugwelle zusammen mit ihrem
Antriebsmotor horizontal verschiebbar und vertikal verstellbar aufnehmende Trägeranordnung
um eine zur Horizontalen Verschiebungsrichtung parallele Drehachse begrenzt drehbar
und festklemmbar ist, daß ferner im Bereich der drehbaren Trägeranordnung eine zur
Drehachse parallele, ortsfeste Anschlagleiste von L-förmigem Querschnitt vorgesehen
ist, die sich über die ganze Länge der Trägeranordnung erstreckt, und daß die Maschine
unter dieser Anschlagleiste eine höhenverstellbare Tragtischanordnung aufweist,
deren Tragtische längs der Anschlagleiste horizontal verschiebbar sind. Bei dieser
Ausbildung der Maschine können Schnitte und Nuten in jedem beliebigen Winkel zur
Auflageebene des oder der Werkstücke angebracht werden, die ihrerseits an der Anschlagleiste
ausgerichtet werden können, so daß die Schnitte und Nuten genau parallel zur Drehachse
der Trägeranordnung geführt werden können, wie auch durch die Anordnung der höhenverstellbaren
und vorzugsweise zusätzliche nach zwei Koordinatenrichtungen beweglichen Tragtische
in einfacher Weise die Schnitt- oder Nutentiefe, -länge und -breite einstellbar
sind.
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Vorzugsweise ist die drehbare Trägeranordnung an den Stirnwänden des
Maschinenrahmens mittels zusammenpassender Kreisscheiben und Kreisringe gelagert
und an jedem Ende mittels eines Fixierbolzens, der sich überdeckenden Schlitze zusammenliegender
Stirnwände durchragt, in beliebigen Drehstellungen fixierbar. Diese Lagerung und
Fixierung der Trägeranordnung ist einfach und billig, weil besondere Tragachsen
und Wellenlager entfallen können und weil die Trägeranordnung beim Einstellen an
den sich überdeckenden Stirnwandschlitzen nach dem Lösen der Fixierbolzen in einer
selbstsichernden Lage verbleibt und sich nicht durch einseitiges übergewicht der
Trägeranordnung selbsttätig in eine veränderte Stellung dreht. Man kann daher das
Werkzeug durch Drehen der Trägeranordnung in die jeweils gewünschte Schräglage genau
einstellen und braucht die Trägeranordnung in dieser eingestellten Lage nicht zu
sichern, bis diese Sicherung durch Anziehender Fixierbolzen erfolgt.
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Damit bei verläßlicher Werkstückführung längs der Anschlagleiste der
Maschine die Werkstücklänge nicht durch die Maschinenbreite begrenzt ist, sind zweckmäßig
in den Stirnwänden des Maschinenrahmens und in den zur Lagerung der Trägeranordnung
dienenden Kreisscheiben und Kreisringen unter der Anschlagleiste horizontale Führungsschlitze
zum Durchschieben von langen Werkstücken angeordnet.
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In weiterer Ausgestaltung der Maschine nach der Erfindung sind zweckmäßig
die Werkzeugspindel und ihr Antriebsmotor an einem Kreuzschlitten angeordnet, der
an parallelen Führungsstangen der drehbaren Trägeranordnung horizontal verschiebbar
und an einer gleichlaufend zur Verschiebungsrichtung angeordneten Schiene fixierbar
ist, die hierfür eine lösbare Rastenschablone trägt. Hierdurch ist es möglich, für
wiederkehrende Arbeiten bestimmte Einstellungen des Kreuzschlittens an der Rastenschablone
festzulegen. Die Enden der Führungsstangen für Kreuzschlitten sitzen zweckmäßig
an hebelartigen Trägern, mit denen der Kreuzschlitten innerhalb der Trägeranordnung
um eine zweite Längsachse drehbar gelagert und fixierbar ist. Hierdurch ergibt sich
eine weitere Verstellmöglichkeit zum Einstellen der Werkzeuge auf räumlich schräg
angeordnete Zapfen, Nuten od. dgl. der Werkstücke.
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Durch besondere Maßnahmen für die Ausbildung der höhenverstellbaren
Tragtischanordnung, die im folgenden näher beschrieben sind, kann die Verwendbarkeit
der Maschine zusätzlich erhöht und ihre Bedienung im Sinne einer schnellen und unterschiedlichen
Einspannung der Werkstücke erleichtert werden.
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Die Zeichnung zeigt zwei Beispiele für die Ausführung der Maschine
nach der Erfindung, und zwar zeigt Fig. 1 ein Gesamtschaubild der Maschine
erster Art, F i g. 2 eine Teildraufsicht auf die Tragtischanordnung, F i
g. 3 die Vorderansicht einer Maschine zweiter Art, teilweise geschnitten,
F i g. 4 einen Vertikalschnitt nach der Linie IV-IV von Fig. 3,
F i
g. 5 einen Vertikalschnitt nach der Linie V-V von F i g. 3 in anderer
Arbeitsstellung der Werkzeugwelle, F i g. 6 einen Schnitt nach der Linie
VI-VI von F i g. 3, wiederum in einer geänderten Arbeitsstellung der Werkzeugwelle,
und F i g. 7 einen Schnitt nach der Linie VII-VII vori F i g. 3 mit
in der Grundstellung befindlicher Werkzeugwelle.
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Die in F i g. 1 dargestellte Holzbearbeitungsmaschine weist
zwei feststehende Stirnwände 11, 12 aus Stahlblech auf, die durch untere
Verbindungsstangen 13, 14 und obere Verbindungsteile zu einen stabilen Maschinenrahmen
vereinigt sind. Im oberer Teil des Maschinenrahmens sind an den Innenflächer der
Stirnwände 11, 12 sich auf einer gemeinsamen, ihre Zentren verbindenden HorizontalachseA-A
ge-
genüberstehende Kreisscheiben 14, 16 befestigL Aul den zylindrischen
Umfangsflächen dieser Kreisscheiben 1.5, 16 sind die Innenflächen von Kreisringen
17
18 um die Horizontalachse A-A drehbar gelagert Die Kreisringe sind
an Stirnwänden 19, 20 einer Trägeranordnung für eine Fräserantriebseinheit
festsitzend montiert. Diese Stirnwände 19, 20 sind durcl horizontale Führungsstangen
21, 22 starr miteinan. der verbunden, an denen zwei Führungshülsen 23, V
eines horizontalen Tragstückes 25 verschiebbar sind An diesem längs der Führungsstangen
21, 22 ver. schiebbaren Tragstück 25 sind zwei vertikale Füh. rungsstangen
26, 27 befestigt, auf denen eine verti, kale Tragplatte 28 mit
je zwei oberen und unterei Gleithülsen verschiebbar ist. Das Tragstück
25 un( die Tragplatte 28 bilden somit einen Kreuzschlitten der horizontal
in Richtung A-A verschiebbar un( vertikal verstellbar ist. Auf Bunden der vertikalei
Führungsstangen
26, 1-7 sind die unteren Enden von Schraubenfedern 29 abgestützt,
deren obere Enden an den oberen Gleithülsen anlieaen.
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An der Tragplatte 28 sind ein Elektromotor 30
mit einer
Abtriebsriemenscheibe und darunter eine drehbare Fräserwelle 31 mit einer
Antriebsriemenscheibe montiert, wobei die Riemenscheiben durch einen (in F i
g. 1 nicht dargestellten) Treibriemen in Antriebsverbindung stehen. Das horizontale
Trastück 25 weist einen Lagerbolzen 32 für einen Betätigungshebel
33 auf, der mit einem (nicht dargestellten) Finger auf einen an der Tragplatte
28 angeordneten Anschlag einwirkt. Beim Niederdrücken des Betätigungshebels
33 drückt sein Finger die Tragplatte 28 mit dem Motor 30 und
der Fräserwelle 31
gegen die Rückstellkräfte der Federn 29 längs der
vertikalen Führungsstangen 26, 27 nach unten, so daß eine oder zwei auf der
Fräserwelle festsitzende Fräserscheiben entsprechend verstellt werden und nach Loslassen
des Betätigungshebels 33 durch die Stellkraft der Federn 29 wieder
in die ursprüngliche Lage zurückkehren.
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Da das Tragstück 25 an den zur Schwenkachse A-A der ganzen
Trägeranordnung parallelen Führungsstangen 21, 22 horizontal verschiebbar ist und
auch die quer zu dieser Verschiebungsrichtung A-A liegende Fräserwelle
31 mit Hilfe. des Betätigungshebels 33 senkrecht verstellbar und ferner
diese Trägeranordnung um die Horizontalachse A-A drehbar ist, ist eine universelle
Verstellbarkeit der Fräserscheiben gegeben.
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Nach F i g. 1 und 2 sind an horizontalen Stangen 34 und
35 zwei seitliche Tischplatten 36, 37 gegenüber einer feststehenden,
in der gleichen Ebene liegenden mittleren Tischplatte 38 nach links und rechts
verschiebbar und in gewünschter Stellung festklemmbar. Die beweglichen Tischplatten
36, 37 sind in Leisten 39, 40 nach vorn und rückwärts verstellbar,
hinten gemäß F i g. 2 je mit einer Anschlagleiste 41 versehen und
in ihren jeweiligen Stellungen festklemmbar. Die Stangen 34, 35 sind über
Streben 42, 43 und über vertikale Hubstangen 44, 45 mit einer unteren Tragstange
46 zu einem starren Gestell verbunden, welches an den Hubstangen 44, 45 in ortsfesten
Lagerhülsen 47, 48 vertikal beweglich geführt ist. Die Hubstangen 44, 45 stützen
sich mit Rollen 49 auf an einer Welle 50 sitzenden Kurvenscheiben
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ab. Die Welle 50 ist mittels eines Handhebels 52,
dem ein
Rastensegment 53 und ein Sperrklinkenhebel 54 zugeordnet sind, drehbar und
gestattet es somit, die Höhenlage der Tische 36, 37, 38 einzustellen.
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Die in F i g. 3 dargestellte Maschine umfaßt ebenfalls einen
feststehenden Maschinenrahmen mit Stimwänden 11 und 12, an deren Innenflächen
je ein Kreisring 15' bzw. 16' befestigt ist, deren Zentren
auf der gemeinsamen Horizontalachse A-A liegen. An den zylindrischen Innenflächen
dieser Kreisringe 15',
16' sind Kreisscheiben 17' bzw.
18' gelagert, die an den Außenflächen von Stirnwänden 19, 20 einer
zugeordneten Trägeranordnung für eine Fräserantriebseinheit sitzen.
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Die Stirnwände 19, 20 sind hier mit zwei auf der zur AchseA-A
parallelen AchseB-B aufeinander ausgerichteten Lagerzapfen 55, 56
versehen, an denen gemäß F i g. 3, 5 und 6 je ein hebelartiger Träger
57 drehbar gelagert ist. Diese Träger sind miteinander durch die ebenfalls
zur Achse A-A parallelen Führungsstangen 58, 59 verbunden. Auf den Führungsstangen
58, 59 ist ein Schlittenkörper längsverschiebbar gelagert, der gemäß Fio,.7
aus zwei Blöcken60 und zwei diese Blöcke verbindenden Querstangen 61 besteht.
An den Querstangen 61 ist ein Kreuzschlitten 62 zwischen den Blöcken
60 quer verschiebbar gelagert.
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Der Kreuzschlitten 62 wird von zwei vertikalen Führungsstangen
63 durchragt. Oberhalb des Kreuzschlittens 62 sitzt an den Führungsstangen
63 ein Elektromotor 64, während unterhalb des Kreuzschlittens 62 an
den Führungsstangen 63 die Lagerbüchse 65 für die Werkzeugwelle
66 gehaltert ist, die vom Motor 64 über einen Riementrieb angetrieben wird.
Die Werkzeugwelle 66 ist so ausgebildet, daß sie an ihren beiden Enden Werkzeuge
aufnehmen kann, nämlich z. B. ein Kreissägeblatt 67 (F i g. 5, 6),
einfache
Nutenfräser 68 (F i g. 7), Doppelnutenfräser 69 (F i
g. 4, 5, 6) oder auch einen Zapfenbohrer.
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Die auf den Zapfen 55, 56 gelagerten Träger
57
der Führungsstangen 58, 59 sind weiterhin miteinander durch eine
Schiene 70 verbunden, an welcher Rastenschablonen 71 festschraubbar
sind (F i g. 3
und 4). An den Trägem 57 ist je ein Bogensegment
72 (F i g. 6) befestigt, dessen Umfangsfläche koaxial zur Achse B-B
ist. An den Stirnwänden 19, 20 ist je
eine gegen die Achse B-B gerichtete
Klemmschraube 73 gelagert, die mit ihren Enden beim Festschrauben an die
Umfangsfläche des zugeordneten Bogensegmentes 72 gepreßt wird. Hierdurch
werden die Träk# Crer 57 gegen weiteres Drehen um die Achse B-B gesichert.
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An den Trägem 57 sind ferner Griffstangen 74 angeorndet, welche
dazu dienen, die Träger samt den damit verbundenen Teilen bei angezogenen Klemmschrauben
73 um die horizontale Hauptachse A -A
oder bei gelösten Klemmschrauben
73 um die Achse B-B zu verschwenken. Als Gewichtsausgleich in bezug auf das
Drehmoment der Träger 57 und der daran befestigten Teile um die Achse A-A
dient ein über eine ortsfeste Rolle 75 geführter Seilzug 76 mit Gegengewicht
77 (s. F i g. 5 und 6).
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Der Kreuzschlitten 62 ist auf den Querstangen 61
(F i
g. 7) gegen die Rückstellkräfte von nicht dargestellten Federn durch Betätigung
eines Zustellgriffes 78 in Richtung des Pfeiles C verstellbar. Ebenso
ist die aus dem Motor 64, der Lagerbüchse 65, der Werkzeugwelle
66 und den daran befestigten Werkzeugen bestehende Arbeitseinheit am Kreuzschlitten
62 längs der vertikalen Führungsstangen 63 gegen die Rückstellkräfte
von nicht dargestellten Federn durch Betätigung eines Zustellgriffes 79 in
Richtung des Pfeiles D verstellbar (F i g. 7).
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Von der Arbeitseinheit steht gemäß F i g. 3 und 4 ein Fühlstift
80 vor, der mit der Schiene 70 bzw. mit der daran festgeschraubten
Rastenschablone 71 in Eingriff gebracht werden kann. Der Halter
81 des Fühlstiftes 80 ist an den oberen Enden der vertikalen Führungsstangen
63 befestigt.
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Wie in F i g. 1 und teilweise in F i g. 3 dargestellt
ist, durchsetzen Gewindebolzen 82 je einen Schräg schlitz 83 der schwenkbaren
Stirnwände 19, 20 und einen Vertikalschlitz 84 der feststehenden Stirnwände
11, 12, so daß die Verschwenkung der Trägeranordnung möglich ist, solange
auf den Gewindebolzen 82
sitzende Klenungriffe 85 nicht festgedreht
sind.
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Zwischen den Kreisscheiben 15, 16 (F i g. 1) bzw.
17', 18' (F i g. 3) ist eine L-förinig profilierte Anschlagleiste
86 angeordnet (s. F i 1, 3 bis 7). Unterhalb
dieser
Anschlagleiste weisen die ortsfesten Stirnwände 11, 12 des Maschinenrahmens
und die Kreisscheiben von vorn nach hinten ragende Führungsschlitze 87 zum
Durchschieben von Brettern oder Leisten längs der Achse A-A auf (F i g. 1
und 3), wobei zu bemerken ist, daß die Umfangslängen der Kreisringteile
17, 18 (F i g. 1) bzw. 15', 16' (F i g. 3)
so gewählt
sind, daß sie innerhalb des vorgesehenen Schwenkbereiches nie in diese Führungsschlitze
87
eindringen. In F i g. 5 und 6 ist zwischen der Tischplatte
97 und der Anschlagkante 86 ein Brett 88 festgespannt.
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Eine Anordnung von parallelen Horizontalstangen 89, 90, 91
(F i g. 3 und 4), die durch Konsolstreben 92, 93 und Hubstangen 94
zu einer baulichen Einheit mit den Tischplatten 96, 97 verbunden sind, ist
auf-und abwärts verstellbar, indem die Hubstangen 94 dieser Einheit in feststehenden
Führungshülsen 98
verschiebbar geführt sind und an ihren unteren Enden Rollen
99 tragen. Diese Rollen 99 liegen unter dem Eigengewicht der ganzen
Tischeinheit an den Umfangsflächen von Nockenscheiben 100 auf einer in den
Stimwänden 11, 12 gelagerten Welle 101 an. Diese Welle 101
kann auch hier wie die Welle 50 in F i g. 1 mit Hilfe eines außen
an der Stirnwand 11
zugänglichen Schwenkhebels 52 verschwenkt werden,
der an einem Rastensegment 53 mit einem Sperrklinkenhebel 54 in jeder gewünschten
Stellung verklemmt werden kann.
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Die Tischeinheit mit den daraufliegenden Brettern oder Leisten kann
durch Niederdrücken einer Pedalleiste 102, die durch Lenker mit den Nockenscheiben
100 verbunden ist, gegen die Rückstellkraft einer Feder 104 von der Unterseite
der Anschlagkante 86
abgesenkt werden.
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Die dargestellten und beschriebenen Holzbearbeitungsmaschinen können
zu verschiedenen Arbeiten benutzt werden. Vor allem dienen sie dazu, Nuten oder
Löcher in Holzleisten und Bretter zu fräsen, damit diese Teile nachher mit Hilfe
von Verbindungselementen, z. B. scheibenförmigen Verbindungsplättchen oder Zapfen,
mit anderen Holzteilen verbunden werden können, die ebenfalls entsprechende Nuten
oder Löcher aufweisen.