DE19507989A1 - Bearbeitungseinheit zur spanenden Werkstückbearbeitung - Google Patents

Description

Bei der spanenden Bearbeitung von Werkstücken, ins­ besondere bei der Bearbeitung von Holz in Tischlereien oder holzverarbeitenden Betrieben werden häufig umlaufen­ de Werkzeuge wie Bohr-, Säge- oder Fräswerkzeuge ver­ wendet. Bei der Kleinserien- und Einzelfertigung von Werkstücken sind dann in der betreffenden Werkstatt einzelne Maschinen wie Kreissägen, Bandsägen, Fräsmaschi­ nen, Bohrmaschinen, Hobelmaschinen und dergleichen vor­ handen, die für die Herstellung eines bestimmten Werk­ stückes eingerichtet werden und auf denen das betreffende Werkstück in einer entsprechenden Bearbeitungsreihenfolge bearbeitet wird. Dazu ist es erforderlich, die genannten Bearbeitungsmaschinen vorzuhalten und für den speziellen Bearbeitungsvorgang einzurichten. Die Vorhaltung eines entsprechenden Maschinenparks ist zugleich teuer und platzaufwendig. Darüber hinaus ist die Einrichtung einer größeren Anzahl von Einzelmaschinen ein Zeitfaktor, der insbesondere bei der Fertigung kleinerer Serien bzw. von Einzelstücken ins Gewicht fällt. Selbst bei der Serien­ fertigung von sich gelegentlich ändernden Erzeugnissen ergeben sich aus der Festlegung einzelner Bearbeitungs­ maschinen auf bestimmte Bearbeitungsvorgänge Beschränkun­ gen. Bspw. kann es erforderlich sein, Bearbeitungsmaschi­ nen eines bestimmten Typs vorzuhalten, die dann bei der Bearbeitung einer Serie von speziellen Werkstücken nicht benötigt werden und stillstehen.

Daraus ergibt sich die Aufgabe eine Bearbeitungsma­ schine zu schaffen, die vielseitig verwendbar ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Bearbeitungseinheit mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Der an dem Trägermittel gelagerte und dadurch gehal­ tene Arm trägt die Spindellagereinheit, an der die Werk­ zeugspindel gelagert ist. Die Werkzeugspindel ist als Pi­ nole ausgeführt und mit einer Antriebseinheit verbunden. Dadurch wird es möglich, mit einer im übrigen ortsfest gehaltenen Spindellagereinheit durch Vorschub der Pino­ leneinheit Löcher zu bohren. Der an dem Trägermittel gelagerte Arm ist um eine erste, vorzugsweise vertikal ausgerichtete Drehachse drehbar gelagert. Dazu ist eine zwischen dem Trägermittel und dem Arm angeordnete Lager­ einrichtung vorgesehen, die mit einem Ende des Armes ver­ bunden ist. An seinem anderen, freien, das heißt von der Lagereinrichtung weg weisenden Ende ist der Arm mit der Spindellagereinheit verbunden. An der Verbindungsstelle ist ein Gelenk- oder Scharniermittel vorgesehen, das eine Schwenkachse definiert. Diese Schwenkachse schneidet weder die erste Drehachse noch die von der Werkzeugspin­ del definierte zweite Drehachse. Sie liegt jedoch sowohl parallel zu einer die erste Drehachse rechtwinklig schneidenden gedachten Geraden, als auch parallel zu einer die Drehachse rechtwinklig schneidenden gedachten Geraden. Damit kann die Werkzeugspindel in unterschiedli­ che und bei entsprechender Festlegung der Dreh- und Schwenkbereiche um die erste Drehachse bzw. die Schwenk­ achse in alle Raumrichtungen gebracht werden. Dies er­ möglicht eine vielseitige Verwendung der Bearbeitungsein­ heit, die dadurch sowohl als Bohr- oder als Fräsmaschine als auch als Säge verwendbar ist. Eine besonders vielsei­ tige Anwendbarkeit ist durch die Pinoleneinheit gegeben, durch die der Werkzeugspindel auch bei ansonsten ruhendem Trägermittel und Arm eine Vorschubbewegung erteilt werden kann.

Wenn sich die erste Drehachse und die zweite Dreh­ achse schneiden, beschreibt die zweite Drehachse und damit die Werkzeugspindel bei einer Drehung des die Spindellagereinheit und damit die Werkzeugspindel tragen­ den Armes um die erste Drehachse einen Kegel. Die geome­ trischen Beziehungen bei der Einstellung einer bestimmten Lage der Werkzeugspindel sind dadurch übersichtlich und einfach. Ist die Spindellagereinheit so geschwenkt, daß die zweite Drehachse rechtwinklig zu der ersten Drehachse steht, liegt die zweite Drehachse genau auf der Radialen. Weil bei dieser Variante der Abstand der Schwenkachse von der ersten Drehachse gleich der Entfernung der zweiten Drehachse von der Schwenkachse ist, sind sowohl die erste Drehachse als auch die zweite Drehachse Tangenten eines die Schwenkachse als Symmetrieachse habenden Zylinders. Wenn sich beide Drehachsen in einem Punkt schneiden, sind sie zugleich Tangenten eines Kreises dessen Mittelpunkt auf der Schwenkachse liegt. Ein wesentlicher, prakti­ scher, sich aus dieser Anordnung und Dimensionierung der Bearbeitungseinheit ergebenden Beziehung ist, daß die zweite Drehachse und die erste Drehachse in jeder Arm­ stellung miteinander in Übereinstimmung bringbar sind. Dies ermöglicht es, auf einfache Weise bspw. Bohr- oder Fräsarbeiten an schwer zugänglichen Flächen durchzufüh­ ren.

Insbesondere Bohrarbeiten lassen sich besonders ein­ fach und präzise ausführen, wenn die Pinoleneinheit mit­ tels einer vorzugsweise motorbetätigten Antriebseinheit ein- und ausgefahren werden kann. Bedarfsweise können Sensoren zur Lageerfassung vorgesehen werden.

Die Pinoleneiheit kann, wenn sie abnehmbar ist, gegen eine Motoreinheit getauscht werden, wenn es erfor­ derlich ist.

Prinzipiell ist es möglich, die Werkzeugspindel an ihrer der ersten Drehachse zugewandten Seite mit einem Werkzeug zu versehen oder so auszubilden, daß sie mit ei­ nem Werkzeug verbindbar ist. Jedoch ergeben sich vielsei­ tigere Anwendungsmöglichkeiten, wenn die Werkzeugspindel an ihrem radial außen liegenden, daß heißt von der ersten Drehachse weg weisenden Ende mit einem Werkzeug verbind­ bar ist.

Die Spindellagereinheit kann sowohl manuell, als auch kraftbetätigt in ihrer Schwenklage verstellbar ausgelegt sein. Dabei ist es vorteilhaft, wenn sie in beliebigen Zwischenlagen feststell- oder arretierbar ist. Jedoch kann es in einfachen Fällen genügen, wenn die Spindellagereinheit lediglich in einer oder mehreren definierten Zwischenlagen festgestellt werden kann.

Zur Einstellung der Spindelachse in eine bestimmte Raumrichtung ist es außerdem vorteilhaft, wenn eine den Arm drehende und bedarfsweise feststellende Drehvorrich­ tung vorgesehen ist, mit der der Arm um die erste Dreh­ achse gedreht und eingestellt werden kann.

Sowohl die Drehvorrichtung als auch die Schwenkein­ richtung können elektrisch angetrieben sein, wobei es vorteilhaft ist, wenn die jeweilige Dreh- bzw. Schwenk­ stellung über eine Sensoreinrichtung an eine zentrale Steuereinheit gemeldet wird.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform sind der Ausleger sich bezüglich der ersten Drehachse radial erstreckend angeordnet, und die erste Drehachse ist vertikal ausgerichtet. Damit hängt der Arm an einem oberhalb dessen horizontal von dem übrigen Trägermittel weg ragenden Ausleger. Das ermöglicht es, ein auf einer Werkstückspannvorrichtung liegendes Werkstück von oben her oder von seinen Seiten zu bearbeiten.

Bei einer vielseitig verwendbaren Ausführungsform ist der den Arm tragende Ausleger an einem Schlitten, vorzugsweise an einem Kreuzschlitten, befestigt. Dieser ermöglicht es, den die Spindellagereinheit tragenden Arm sowohl in Richtung der ersten Drehachse, als auch in einer rechtwinklig zu dieser stehenden Richtung zu ver­ schieben. Damit gelingt es, ruhend angeordnete Werkstücke von mehreren Seiten aus unterschiedlichen Winkeln und Richtungen zu bearbeiten.

Zusätzlich kann es vorteilhaft sein, einen indexier­ baren Werkstückaufspanntisch vorzusehen. Bei der Bearbei­ tung länglicher Werkstücke, insbesondere beim Fräsen oder Sägen von Werkstücken ist es vorteilhaft, die Werkstück­ halteeinrichtung mit einer Vorschubeinrichtung für das Werkstück zu versehen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Ge­ genstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Bearbeitungseinheit mit einer Pinolenein­ heit in perspektivischer, schematischer Dar­ stellung,

Fig. 2 die Pinoleneinheit der Bearbeitungseinheit nach Fig. 1 in einer teilweise geschnittenen Dar­ stellung,

Fig. 3 die Bearbeitungseinheit nach Fig. 1 in einer zum Senkrechtbohren geeigneten Position in einer schematisierten Vorderansicht,

Fig. 4 die Bearbeitungseinheit nach Fig. 1 als Mehr­ fachnutsäge in einer schematisierten Seitenan­ sicht,

Fig. 5 die mit einem Sägeblatt versehene Bearbei­ tungseinheit nach Fig. 1 in einer Bearbeitungs­ stellung in einer schematisierten Seitenan­ sicht,

Fig. 6 und 7 die zum Profilfräsen eingestellte Bearbeitungs­ einheit nach Fig. 1 in jeweils einer stark schematisierten Seitenansicht,

Fig. 8 die mit einem Sägeblatt versehene Bearbei­ tungseinheit nach Fig. 1 in einer schematisier­ ten Vorderansicht,

Fig. 9 die zum Horizontalbohren eingestellte Bearbei­ tungseinheit nach Fig. 1 in einer schematisier­ ten Vorderansicht, und

Fig. 10 die zum Horizontalfräsen eingestellte Bearbei­ tungseinheit nach Fig. 1 in einer schematischen Vorderansicht.

In Fig. 1 ist eine Bearbeitungseinheit 1 darge­ stellt, bei der eine Werkzeugspindel 3 über eine Spindel­ lagereinheit 5 und einen Arm 6 von einer Auslegereinrich­ tung 7 gehalten ist. Die Auslegereinrichtung 7 weist ein ortsfest gelagertes Grundgerüst 8 auf, an dem über einen Kreuzschlitten 9 ein den Arm 6 tragender Ausleger 10 angeordnet ist.

Die Werkzeugspindel 3 ist in der Spindellagereinheit 5 um eine Drehachse 11 drehbar gelagert und von einer an der Spindellagereinheit 5 befestigten Antriebseinheit 12 bedarfsweise angetrieben. Die Antriebseinheit 12 ist ein gegebenenfalls mit einem Über- bzw. Untersetzungsgetriebe ausgestatteter Elektromotor.

Wie in Fig. 2 dargestellt ist, weist die Spindella­ gereinheit 5 eine Pinoleneinheit 13 auf, in der die Werk­ zeugspindel 3 längs ihrer Drehachse 11 verfahrbar gela­ gert ist. Die Werkzeugspindel 3 ist dazu über Kugellager 14 konzentrisch von einer Hülse 15 drehbar aufgenommen, wobei die Werkzeugspindel 3 in Bezug auf die Hülse 15 axial unverschieblich gelagert ist. Die Hülse 15 ist in der Spindellagereinheit 5 axial verschiebbar, jedoch gegen Drehung gesichert, d. h. unverdrehbar aufgenommen. Endseitig trägt die Hülse 15 die von dem Elektromotor gebildete Antiebseinheit 12.

Um eine gezielte axiale Verschiebung der Hülse 15 und damit der Werkzeugspindel 3 herbeiführen zu können, ist die Hülse 15 endseitig mit einem Kraftübertragungs­ element 16 verbunden, das an eine Linearstelleinheit 17 angeschlossen ist. Diese kann bspw. von einem Hydraulik­ zylinder gebildet sein, dessen Kolbenstange 18 dann mit dem Kraftübertragungselement 16 verbunden ist. Als Line­ arstelleinheit 17 kommen jedoch auch andere Einrichtungen wie bspw. eine motorisch angetriebene Spindel, eine über einen Getriebemotor und ein Ritzel angetriebene Zahn­ stange und dergl. in Frage.

Die Linearstelleinheit 17 dient dazu, der Werkzeug­ spindel 3 eine Vorschubbewegung in Richtung der Drehachse 11 zu erteilen, so daß das Bohren von Löchern mittels ei­ nes endseitig an der Werkzeugspindel 3 befestigten Boh­ rers 19 aus unterschiedlichen Raumwinkeln heraus möglich wird.

Die Spindellagereinheit 5 ist mittels einer eine Schwenkachse 21 definierenden Schwenkeinrichtung an einem von dem Ausleger 10 abliegenden Ende 23 des Armes 6 schwenkbar gelagert. Die Schwenkeinrichtung ist im Inne­ ren des Armes 6 untergebracht und nicht weiter darge­ stellt. Die Schwenkeinrichtung ermöglicht es, die Spin­ dellagereinheit 5 um die Schwenkachse 21 zu verschwenken und in gewünschten Schwenkstellungen, d. h. unterschiedli­ chen Raumwinkeln zu halten. Die Schwenkachse 21 liegt dabei in einem definierten Abstand zu der Drehachse 11, wobei sie auf einer die Drehachse 11 enthaltenden Ebene senkrecht steht. Die Schwenkeinrichtung läßt einen Schwenkbereich zu, der größer als 180° ist. Damit kann die Spindellagereinheit 5 soweit verschwenkt werden, daß die in Fig. 1 mit geringer Neigung gegenüber der Horizontalen dargestellte Drehachse 11 sowohl vertikal mit einer nach oben weisenden Antriebseinheit 12, als auch vertikal mit einer nach unten weisenden Antriebseinheit 12 ausgerich­ tet werden kann. Eine an der Werkzeugspindel 3 vorgesehe­ ne, nicht weiter dargestellte Werkzeugspanneinrichtung wie bspw. ein Spannfutter oder dergleichen kann in Fig. 1 sowohl nach unten als auch nach oben ausgerichtet werden. Darüber hinaus kann die Spindellagereinheit 5 alle da­ zwischen liegenden Schwenkstellungen einnehmen und die Werkzeugspindel kann in jeder Schwenkstellung in Richtung der Drehachse 11 verschoben werden.

Der Arm 6 ist mittels einer Lagerung an dem Ausleger 10 gehalten, die eine vertikal ausgerichtete Drehachse 25 definiert. Die Lagerung ist dabei so ausgebildet, daß die Drehachse 25 die Drehachse 11 schneidet. Um den Arm 6 ge­ zielt um die Drehachse 25 verdrehen zu können, ist ein über ein Getriebe 27 mit dem Arm 6 zusammenwirkender Drehantrieb vorgesehen, der einen zur besseren Übersicht­ lichkeit in Fig. 1 lediglich durch seine Drehachse 29 angedeuteten Elektromotor 30 enthält, der in den Fig. 3 bis 10 dargestellt ist. Der Elektromotor 30 ist über eine Steuereinheit gesteuert und mit einem Sensor gekoppelt, der die Ist-Position an die Steuereinheit meldet.

Der Arm 6 verläuft ausgehend von dem Ausleger 10 im spitzen Winkel von der Drehachse 25 weg, so daß die Schwenkachse 21 in einem Abstand zu der Drehachse 25 liegt. Jedoch steht die Schwenkachse 25 senkrecht auf ei­ ner die Schwenkachse 21 enthaltenden Ebene. Der Abstand zwischen der Drehachse 25 und der Schwenkachse 21 ist identisch zu dem Abstand der Drehachse 11 von der Schwenkachse 21.

Der Ausleger 10, der sowohl den Arm 6 und die mit diesem über die Spindellagereinheit 5 verbundene Werk­ zeugspindel 3, als auch den den Arm 6 drehenden Dreh­ antrieb trägt, ist an einem Schlitten 31 befestigt, der kraftbetätigt in einer durch den Pfeil 33 bezeichneten Richtung auf und ab verfahrbar ist. Der Schlitten 31 ist dabei an zwei im Abstand parallel zueinander angeordneten Gleitschienen 35, 36 geführt, die ihrerseits an einem weiteren horizontal verfahrbaren Schlitten 38 befestigt sind.

Der Schlitten 38 ist über zwei horizontal und im Ab­ stand übereinander sowie parallel zueinander gehaltenen Gleitschienen 40, 41 geführt, die an dem Grundgerüst 8 befestigt sind. Der Schlitten 38 ist über eine im Inne­ ren des Grundgerüstes 8 liegende und nicht weiter darge­ stellte Antriebseinrichtung längs verfahrbar und in beliebigen Längsstellungen arretierbar.

Um ein freies Verschwenken der Spindellagereinheit 5 ohne Kollisionen mit der Antriebseinheit 13 zu ermögli­ chen, ist der Schlitten 31 im Bereich zwischen den Gleit­ schienen 35, 36 mit einer randoffenen Öffnung oder Aus­ sparung 42 versehen, durch die die Antriebseinheit 12 durchschwenken kann.

Unterhalb der Werkzeugspindel 3 ist eine lediglich schematisch angedeutete Werkstückspanneinrichtung 44 an­ geordnet, an der ein Werkstück sowohl ortsfest, als auch mittels einer Vorschubeinrichtung parallel zu der mit ei­ nem Pfeil 46 bezeichneten Verschiebungsrichtung des Schlittens 38 verschoben werden kann.

Die insoweit beschriebene Bearbeitungseinheit 1 ist sowohl zum Sägen oder Bohren, als auch für Fräsbearbei­ tungen geeignet. In Fig. 3 bspw. ist die Werkzeugspindel 3 mit einem Bohrer 50 versehen, wobei die Werkzeugspindel 3 vertikal steht. Die Drehachse 11 der Werkzeugspindel 50 ist deshalb deckungsgleich mit der Drehachse 25 um die der Arm 6 drehbar ist. Bei ruhendem Werkstück kann die Bearbeitungseinheit 1 als reine Bohrmaschine verwendet werden, indem der Schlitten 31 in Richtung des Pfeiles 33 auf- bzw. abgefahren wird oder indem bei ruhendem Schlit­ ten 31 die Pinoleneinheit 13 der Werkzeugspindel 3 einen Vorschub erteilt.

In Fig. 4 ist die Verwendung der Bearbeitungseinheit 1 als Mehrfachnutsäge dargestellt. Der Arm 6 ist auf den Schlitten 31 zu gedreht, so daß die Schwenkachse 21 in Fig. 4 links, daß heißt zu dem Schlitten 31 hin liegt. Wie bereits bei dem vorstehend beschriebenen Anwendungs­ beispiel sind die Drehachsen 25, 11 miteinander in Über­ einstimmung gebracht. Als Werkzeug ist an der Werkzeug­ spindel 3 ein Dreifachnutfräser 55 befestigt.

Bei der Bearbeitung wird entweder ein mit Nuten zu versehendes Werkstück an dem Dreifachnutenfräser 55 ent­ lang geführt, daß heißt mit Bezug auf Fig. 4 in einer senkrecht auf der Zeichenebene stehenden Richtung ge­ führt, oder das Werkstück wird ortsfest gelagert und der Dreifachnutenfräser 55 wird an dem Werkstück entlang geführt. Dazu wird der Schlitten 38 in einer durch den Pfeil 46, der aus Fig. 1 ersichtlich ist, bezeichneten Richtungen verfahren. Dies ist eine Parallelverschiebung der Drehachse 11 der Werkzeugspindel 3 in Richtung der auszufräsenden Nut.

Eine Verwendung der Bearbeitungseinheit 1 als Säge ist in Fig. 5 dargestellt. In diesem Anwendungsfall ist ein ortsfest gehaltenes Werkstück 57 in einem zu der Horizontalen spitzen Winkel abzuschneiden. Dazu wird der Arm 6 um die Drehachse 25 soweit verschwenkt, daß die Schwenkachse 21 in ihrem größten Abstand zu dem Schlitten 31 steht. Die Spindellagereinheit 5 wird dabei ver­ schwenkt, so daß die Drehachse 11 der Werkzeugspindel 3 mit der Drehachse 25 den gewünschten spitzen Winkel α einschließt. Dieser stimmt mit dem Winkel überein, in dem das Werkstück 57 abzuschneiden ist.

Bspw. zum Profilfräsen kann es, wie in Fig. 6 darge­ stellt ist, erforderlich sein, die Drehachse 11 der hier mit einem Profilfräser 59 versehenen Werkzeugspindel 3 um 90° gegen die Drehachse 25 zu verschwenken. In dieser Be­ arbeitungsstellung ist es sowohl möglich, ein Werkstück unter dem Profilfräser 59 entlang zu führen, wobei der Kreuzschlitten 9 arretiert ist, als auch das ruhende Werkstück zu bearbeiten, indem der Schlitten 38 entlang der in Fig. 6 lediglich symbolisch angedeuteten Gleit­ schienen 40, 41 verfahren wird. Dies gilt ebenfalls für die in Fig. 7 dargestellte Arbeitsstellung der Bearbei­ tungseinheit 1, die sich von der vorstehend beschriebe­ nen, durch eine Drehung des Armes 6 um die Drehachse 25 um einen Winkel von 180° unterscheidet. Der Profilfräser 59 steht damit unterhalb des Schlittens 31 bzw. 38, wohin­ gegen er bei dem Beispiel nach Fig. 6 an der von dem Schlitten 31 abliegenden Seite der Drehachse 25 angeord­ net ist.

Ein Anwendungsbeispiel, bei dem die Bearbeitungsein­ heit 1 ein langes Werkstück 61 längs trennt, ist in Fig. 8 dargestellt. Die hier horizontal, das heißt waagerecht ausgerichtete Werkzeugspindel 3 trägt ein Sägeblatt 63 mit einem Durchmesser, der den der Profilfräser 59 (Fig. 6 und 7) deutlich übersteigt. Auch bei diesem Beispiel kann die zum Trennen des Werkstücks 61 erforderliche Relativ­ bewegung zwischen dem Werkstück 61 und der Drehachse 17 der Werkzeugspindel 3 sowohl durch Bewegung des Werk­ stückes 61 auf das Sägeblatt 63 zu, als auch durch ein Bewegen des Schlittens 38 entlang der Gleitschienen 40, 41 erreicht werden.

In Fig. 9 ist die Bearbeitungseinheit 1 als Horizon­ talbohrmaschine verwendet. Die im rechten Winkel zu der vertikalen Drehachse 25 liegende Drehachse 11 ist par­ allel zu der durch den Pfeil 46 bezeichneten Verfahr­ richtung des Schlittens 38 ausgerichtet. Die Zustell­ bewegung des Bohrers 65 auf ein ruhendes Werkstück bzw. das Herausziehen des Bohrers 65 aus einem in das Werk­ stück gebohrten Loch erfolgt durch eine Linearverstellung des Schlittens 38 oder durch Vorschub der Pinoleneinheit 13 mittels der Linearstelleinheit 17.

Wie Fig. 10 zeigt, sind bei horizontal und parallel zu der durch den Pfeil 46 bezeichneten Verfahrrichtung des Schlittens 48 liegender Werkzeugspindel 3 auch Fräs­ bearbeitungen möglich. Dazu ist die Werkzeugspindel 3 mit einem Fräser 67 versehen. An einem, nicht weiter darge­ stellten, in Fig. 10 bspw. linksseitig neben dem Fräser 67 liegenden Werkstück können auf diese Weise bspw. vertikal verlaufende Langlöcher gefräst werden.

Wie sich aus den vorstehenden Anwendungsbeispielen ergibt, ist die Bearbeitungseinheit 1 sowohl zum Bohren, als auch zum Sägen oder Fräsen aus beliebigen Raumrich­ tungen heraus geeignet. Wird die Bearbeitungseinheit 1 mit einer Werkstückpositionier- bzw. Vorschubeinrichtung kombiniert, ist es möglich, Spezialmaschinen für die weitaus meisten Anwendungsfälle durch die Bearbeitungs­ einheit 1 zu ersetzen. Die vielseitige Anwendbarkeit der Bearbeitungseinheit 1 ermöglicht auf diesem Wege eine rationellere Fertigung, insbesondere bei Einzel- oder Kleinserienanfertigung, aber auch in der Großserienferti­ gung von Werkstücken.

Eine kombinierte Bewegung des Werkstückes und der Spindellagereinheit 5 ermöglicht die Bearbeitung einfach oder sphärisch gekrümmter Flächen. Bei entsprechender Steuerung der Vorschubbewegungen der Schlitten 31, 38 oder der Pinoleneinheit 13 in Abstimmung auf Drehbewegun­ gen der Spindellagereinheit 5 um die erste Drehachse 25 und die Schwenkachse 21 können auch bei ruhendem Werk­ stück sphärisch gewölbte Flächen bearbeitet werden.

Zur spanenden Bearbeitung, insbesondere zur Holzbe­ arbeitung ist eine Bearbeitungseinheit vorgesehen. Diese weist eine sowohl mit Bohr- oder Säge- als auch Fräswerk­ zeugen bestückbare angetriebene Werkzeugspindel auf. Die Werkzeugspindel ist Teil einer Pinoleneinheit, die kraft­ betätigt längsverfahrbar ist. Außerdem ist die Pinolen­ einheit in einer Spindellagereinheit um eine vorzugsweise horizontal ausgerichtete Schwenkachse schwenkbar an einem Arm gelagert. Dieser ist seinerseits an einem Ausleger um eine Vertikalachse drehbar gelagert und in seiner Dreh­ stellung durch eine entsprechende Vorrichtung einstell­ bar. Der Abstand der Schwenkachse von der Drehachse des Armes stimmt mit dem Abstand der Drehachse von der Dreh­ achse der Werkzeugspindel überein. Außerdem schneidet sich die Drehachse der Werkzeugspindel mit der Drehachse des Armes. Der den Arm mit der Spindellagereinheit tra­ gende Ausleger ist vorzugsweise an einem Kreuzschlitten gehalten.

Claims (15)

1. Bearbeitungseinheit (1), insbesondere zum span­ abhebenden Bearbeiten von Werkstücken (57, 61),
mit einem Trägermittel (7),
mit wenigstens einem an dem Trägermittel (7) um eine erste Drehachse (25) drehbar gelagerten Arm (6),
mit einer an dem Arm (6) schwenkbar gelagerten Spin­ dellagereinheit (5), deren Schwenkachse (21) im Abstand rechtwinklig zu der ersten Drehachse (25) angeordnet ist,
mit einer in der Spindellagereinheit (5) um eine zweite Drehachse (11) drehbar gelagerten Werkzeugspindel (3), wobei die zweite Drehachse (17) im Abstand recht­ winklig zu der Schwenkachse (21) gelagert ist und wobei die Werkzeugspindel mittels einer Pinoleneinheit (13) längsbeweglich gelagert ist.

2. Bearbeitungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Drehachse (25) und die zweite Drehachse (11) einander in einem Punkt schneiden und daß der Abstand der Schwenkachse (21) von der ersten Drehachse (25) gleich der Entfernung der zweiten Dreh­ achse (11) von der Schwenkachse (21) ist.

3. Bearbeitungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pinoleneinheit (13) mit einer An­ triebseinrichtung (17) verbunden ist, mittels derer die Pinoleneinheit (13) ein- und ausgefahren werden kann.

4. Bearbeitungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pinoleneinheit (13) abnehmbar an der Spindellagereinheit (5) gelagert und bedarfsweise gegen eine Motoreinheit austauschbar ist.

5. Bearbeitungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Drehachse (11) durch Ver­ schwenken der Spindellagereinheit (5) um die Schwenkachse (21) mit der ersten Drehachse (25) in Übereinstimmung bringbar ist.

6. Bearbeitungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindellagereinheit (5) mittels einer Schwenkeinrichtung um die Schwenkachse (21) ver­ stellbar und in gewünschten Zwischenlagen feststellbar ist.

7. Bearbeitungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindellagereinheit (5) manuell um die Schwenkachse (21) verstellbar und wenigstens in festgelegten definierten Zwischenlagern feststellbar ist.

8. Bearbeitungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Drehvorrichtung vorgesehen ist, mittels derer der Arm (6) bezüglich des Trägermittels (7) um die erste Drehachse (25) verstellbar und bedarfsweise feststellbar ist.

9. Bearbeitungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermittel (7) einen Ausleger (10) aufweist, der den Arm (6) trägt, wobei der Ausleger (10) bezüglich der ersten Drehachse (25) sich radial erstreckend angeordnet ist.

10. Bearbeitungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermittel (7) wenigstens einen mit dem Arm (6) verbundenen, entlang einer Bahn verstell­ baren Abschnitt (9) aufweist.

11. Bearbeitungseinheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt (9) einen Schlitten (31) enthält, der linear entlang einer zu der ersten Drehachse (25) parallelen Geraden bewegbar ausgebildet ist.

12. Bearbeitungseinheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt (9) ein Kreuzschlitten (19) ist, mittels dessen der daran befestigte Arm (6) in zwei zueinander rechtwinklig stehenden Richtungen jeweils hin und zurück linear verstellbar ist und daß die Werk­ zeugspindel (3) mittels des Kreuzschlittens (19) entlang der ersten Drehachse (25) sowie entlang einer geraden, rechtwinklig zu der ersten Drehachse (25) liegenden Bahn verstellbar ist.

13. Bearbeitungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungseinheit (1) mit einer bezüglich des Trägermittels (7) ortsfest gelagerten Werk­ stückhalteeinrichtung (44) verbunden ist, die mit einer Vorschubeinrichtung für ein Werkstück (57, 61) versehen ist.

14. Bearbeitungseinheit nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubeinrichtung eine recht­ winklig zu der ersten Drehachse (25) ausgerichtete Vor­ schubrichtung aufweist.

15. Bearbeitungseinheit nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückhalteeinrichtung (44) ein Drehtisch ist.