DE19517887A1 - Maschine zum Einarbeiten von Ausnehmungen in zwei gegenüberliegende Längsseiten eines länglichen Werkstückes, insbesondere eines Rahmenholzes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Einarbeiten von Ausnehmungen in zwei gegenüberliegende Längsseiten eines länglichen Werkstückes, insbesondere eines Rahmenholzes, mit mindestens einem endlosen Transportband, dessen oberes horizontales Trum eine Auflagefläche für das Werkstück bildet, mit mindestens zwei in Abstand voneinander ange­ ordneten, sich parallel zum Transportband oberhalb dessen Auflagefläche erstreckenden Führungsleisten, zwischen denen das Werkstück während der Transportbandbewegung geführt ist, mit mindestens einem an jeder Längsseite des Transportbandes angeordneten, in dessen Längsrich­ tung verstellbaren Bearbeitungsaggregat, und mit einer oberhalb des Transportbandes angeordneten Spanneinrich­ tung zum Festspannen des Werkstückes auf der Auflage­ fläche.

Bei der Bearbeitung von länglichen Werkstücken, insbeson­ dere von Rahmenhölzern für die Herstellung von Fenster- und Türrahmen, müssen die vorprofilierten Rahmenhölzer an ihren Längsseiten mit Bohrungen und/oder Ausfräsun­ gen versehen werden. Dies erfolgt mittels spezieller Maschinen, die auch in Bearbeitungsstraßen integriert sind. Hierbei ist es wesentlich, daß die Maschine das Einbringen der Ausnehmungen in einer möglichst kurzen, der Taktzeit der Bearbeitungsstraße entsprechenden Zeit mit größtmöglicher Genauigkeit ermöglicht. Außerdem muß auch die Bearbeitung nicht nur von unterschiedlich langen Werkstücken sondern auch von Werkstücken verschiedenen Querschnitts, d. h. unterschiedlicher Breite und Höhe, gewährleistet sein.

Bei einer bekannten Maschine der eingangs erwähnten Art ist ein Transportband vorgesehen, dessen Breite der Breite des breitesten zu bearbeitenden Werkstückes ent­ spricht. An einer Längsseite des Transportbandes ist eine stationäre Führungsleiste angeordnet, die sich über einen Teil der Höhe des Werkstückes erstreckt. Gegenüberliegend der ersten Führungsleiste ist eine zweite Führungsleiste vorgesehen, die horizontal quer zur ersten Führungsleiste bewegbar ist. Während der Transportbewegung des Transportbandes nimmt die bewegliche Führungsleiste einen großen Abstand von der festen Führungsleiste ein, der etwa der Breite des Transportbandes entspricht. Hierdurch wird ein schmäleres Werkstück nicht einwandfrei geführt. Wenn ein solches Werkstück gegen einen stirnsei­ tigen Anschlag bewegt wurde, muß erst die bewegliche Führungsleiste zur festen Führungsleiste hin bewegt und hierdurch das Werkstück an diese angedrückt und ausgerich­ tet werden. Dies erfordert zusätzliche Zeit. Bei der be­ kannten Maschine muß außerdem die Spanneinrichtung in der Nähe der festen Führungsleiste angeordnet sein, da­ mit auch schmale Werkstücke gespannt werden können. Dies hat den Nachteil, daß bei breiten Werkstücken die Span­ nung nicht im Bereich von deren Längsmittelebene sondern einseitig erfolgt, was zu Bearbeitungsungenauigkeiten führen kann. Außerdem ist bei der bekannten Maschine die Zugänglichkeit von Werkzeugen zum Werkstück vor allem an derjenigen Längsseite beeinträchtigt, die der beweglichen Führungsleiste zugekehrt ist. Da bei schmalen Werkstücken und der Bearbeitung von Ausnehmungen, die in der Nähe der Auflagefläche liegen, das Spannfutter des Bearbeitungs­ aggregats mit dem Förderband in Berührung kommen würde, müssen extrem lange, teure und instabile Werkzeuge ver­ wendet werden, worunter auch die Bearbeitungsgenauigkeit leidet. Schließlich können mit der bekannten Maschine nur Ausnehmungen gefertigt werden, die von der unteren Längsseite des Werkstückes einen größeren Abstand haben. Die Bearbeitung kann nicht in einem Bereich erfolgen, den die beiden Führungsleisten oberhalb der Auflagefläche einnehmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit der Werk­ stücke, insbesondere Rahmenhölzer, in zeitsparender Weise und mit größtmöglicher Genauigkeit bearbeitet werden können, die ein zentrisches Spannen unterschied­ lich breiter Werkstücke sowie eine bessere Zugänglich­ keit der Werkzeuge zum Werkstück gewährleistet, so daß bei den Bearbeitungsaggregaten an beiden Seiten gleich lange Werkzeuge eingesetzt werden können.

Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß das Transportband eine Breite aufweist, die etwa so groß ist wie die Breite des schmalsten zu bearbeitenden Werk­ stückes, daß das Transportband sowie die Spanneinrich­ tung an einem ersten, horizontal und quer zur Transport­ bandlängsrichtung beweglichen Gestell angeordnet sind, daß das an einer Seite des Transportbandes liegende Bearbeitungsaggregat sowie die zugehörige Führungsleiste an einem zweiten, horizontal und quer zur Transportband­ längsrichtung beweglichen Gestell gelagert sind, und daß beide Gestelle in Abhängigkeit voneinander so antreibbar sind, daß der Verstellweg des zweiten Gestells doppelt so groß ist wie der Verstellweg des ersten Gestells.

Bei der neuen Maschine ist die Breite des Transportban­ des maximal so groß wie die Breite des schmalsten zu bearbeitenden Werkstückes. Hierdurch ist eine gleich­ gute Zugänglichkeit für die Werkzeuge an beiden Längs­ seiten des Werkstückes gewährleistet. Es können infolge­ dessen an beiden Seiten verhältnismäßig kurze, kosten­ günstige und vor allem auch genaue Arbeiten der Werk­ zeuge eingesetzt werden. Durch die Beweglichkeit des zweiten Gestells in Abhängigkeit von der Bewegung des ersten Gestells, wird außerdem sichergestellt, daß das oder die im zweiten Gestell angeordnete(n) Bearbeitungs­ aggregat(e) unabhängig von der Breite des jeweils zu bearbeitenden Werkstückes immer den gleichen Abstand haben und damit auch den gleichen Bearbeitungshub auf­ weisen können. Die Lagerung der Führungsleiste vom zweiten Gestell hat den Vorteil, daß die Führungsleiste bei Einstellung der Maschine auf eine bestimmte Werk­ stückbreite auch automatisch einen Abstand gegenüber der auf der anderen Seite befindlichen Führungsleiste einnimmt, der nur geringfügig größer ist als die Breite des Werkstückes. Dieses wird bei der Transportbewegung des Transportbandes sehr exakt geführt und kann, nach­ dem es an einem stirnseitigen Anschlag zur Anlage gekom­ men ist, ohne Ausrichtvorgang sofort mittels der Spann­ einrichtung gespannt werden. Hierdurch wird Zeit gewon­ nen und die neue Maschine ermöglicht die Herstellung von Ausnehmungen innerhalb kürzerer Zeit. Dies ist vor allem dann von Vorteil, wenn in einer Bearbeitungs­ straße kürzere Taktzeiten angestrebt werden. Weiterhin ist hervorzuheben, daß mit der Verstellung der Maschine auf die jeweilige Werkstückbreite auch das erste Gestell, welches die Spanneinrichtung trägt, verstellt wird, je­ doch nur halb so weit wie das zweite Gestell. Hierdurch ist sichergestellt, daß sich die Spanneinrichtung immer im Bereich der Längsmittelebene des Werkstückes befindet und das Werkstück zentrisch gespannt wird.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Führungsleisten unterhalb die Auflagefläche des Transportbandes absenkbar sind. Dies ermöglicht eine noch bessere Zugänglichkeit für die Werkzeuge zu den beiden Längsseiten des Werkstückes. Die Führungsleisten werden selbstverständlich erst dann abgesenkt, wenn das Werkstück auf der Auflagefläche durch die Spanneinrichtung festgespannt ist. Bei abge­ senkten Führungsleisten liegen die beiden Längsseiten in ihrer vollen Höhe und Länge frei, so daß Ausnehmun­ gen von beliebiger Stelle in das Werkstück eingearbei­ tet werden können, insbesondere auch solche, die in un­ mittelbarer Nähe der Auflagefläche liegen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung ist in folgendem, anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt der Maschine nach der Linie I-I der Fig. 2,

Fig. 2 eine Draufsicht, teilweise geschnitten,

Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie III-III der Fig. 2.

Auf dem Maschinenrahmen 1 ist ein erster Längsträger 2 angeordnet. Dieser trägt zwei Bearbeitungsaggregate 3, 3′, die in Längsrichtung des Längsträgers 2 in Richtung der Pfeile A verschiebbar sind. Bei den Bearbeitungs­ aggregaten 3, 3′ kann es sich um Bohr- oder Fräsaggregate handeln. An beiden Enden des Maschinenrahmens 1 sind Führungen 4 vorgesehen, auf denen ein erstes Gestell 5 und ein zweites Gestell 6 in Richtung der Pfeile B, B′ horizontal und senkrecht zur Richtung A verschiebbar sind. In dem ersten Gestell 5 sind zwei endlose Trans­ portbänder 7, 7′ angeordnet, die einzeln antreibbar sind. Anstelle von zwei hintereinander angeordneten Transportbändern 7, 7′ könnte gegebenenfalls auch ein durchgehendes Transportband vorgesehen sein. Das erste Gestell 5 weist einen Längsträger 5a auf, an welchem oberhalb der beiden Transportbänder je eine Spannein­ richtung 8, 8′ mit einer Spannleiste 9, 9′ angeordnet ist. Ferner trägt der Längsträger 5a zwei Stirnan­ schläge 10, 10′ , die höhenbeweglich sind.

Das zweite Gestell 6 weist einen Längsträger 6a auf, an welchem mindestens ein Bearbeitungsaggregat 11 ebenfalls in Richtung A verschiebbar gelagert ist. Ferner sind in dem zweiten beweglichen Gestell 6 an dessen Querträger 6a zwei Führungsleisten 12, 12′ gelagert. Ebenso sind am festen Längsträger 2 zwei weitere Führungsleisten 13, 13′ gelagert. Diese Führungsleisten 12, 12′ und 13, 13′ erstrecken sich parallel zur Längsrichtung der Transportbänder 7, 7′ und werden jeweils auf einen gegenseitigen Abstand a eingestellt, dessen Breite ge­ ringfügig größer ist als die Breite b des jeweils zu bearbeitenden Werkstückes W, welches in Fig. 3 dar­ gestellt ist. In Fig. 2 sind die Führungsleisten 12, 12′ und 13, 13′ auf eine größere Breite eingestellt als sie das in Fig. 3 dargestellt Werkstück aufweist.

Zur Einstellung der Maschine auf die Breite des jeweils zu bearbeitenden Werkstückes ist ein Antriebsmotor 14 vorgesehen, der über ein Getriebe 2 an beiden Enden des Maschinenrahmens 1 angeordnete Spindeln 15 antreibt.

Jede dieser Spindeln 15 weist zwei Gewindeabschnitte 15a, 15b mit unterschiedlicher Steigung auf. Die Steigung im Gewindeabschnitt 15b, welcher mit einer am zweiten Ge­ stell 6 angeordneten Mutter 16b zusammenwirkt, ist dop­ pelt so groß wie die Steigung des Gewindeabschnittes 15a, der in eine am ersten Gestell vorgesehene Mutter 16a ein­ greift. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß die bei­ den Gestelle 5, 6 immer gleichzeitig und in Abhängigkeit voneinander verstellt werden und der Verstellweg des zweiten Gestells 6 dabei doppelt so groß ist wie der Verstellweg des ersten Gestells 5. Anstelle der Spindeln mit unterschiedlichen Steigungsabschnitten könnten gege­ benenfalls auch unterschiedlich lange Hebel oder andere Getriebeglieder vorgesehen sein, welche die Bewegung der Gestelle 5, 6 im Verhältnis 1 : 2 sicherstellen.

Wie man aus Fig. 2 und 3 erkennen kann, sind die Förder­ bänder 7, 7′ verhältnismäßig schmal ausgebildet. Ihre Breite b1 entspricht maximal der Breite des schmalsten zu bearbeitenden Werkstückes W. Ahnliches gilt für die beiden Spannleisten 9, 9′. Durch die Verstellung der beiden Gestelle 5, 6 mittels der oben beschriebenen Verstelleinrichtung im Verhältnis 1 : 2, ist sicherge­ stellt, daß die Transportbänder 7, 7′ sich immer im Be­ reich der Längsmittelebene des jeweils zu bearbeitenden Werkstückes befinden, wenn die Maschine auf die Breite dieses Werkstückes eingestellt ist. Ebenso greifen auch die beiden Spannleisten 9, 9′ im Bereich dieser Längs­ mittelebene an dem Werkstück an.

Zusätzlich zu der Verstellmöglichkeit des gegenseitigen Abstandes a der einander gegenüberliegenden Führungs­ leisten 12 und 13 bzw. 12′ und 13′ können die Führungs­ leisten in vorteilhafter Weise auch höhenverstellbar sein, so daß sie unterhalb die Auflagefläche des Trans­ portbandes 7 bzw. 7′ absenkbar sind. Hierbei sind die Führungsleisten 12, 12′ bzw. 13, 13′ zweckmäßig in spitzem Winkel µ gegenüber der vertikalen, durch das Transportband verlaufenden Längsmittelebene M in Rich­ tung der Pfeile C höhenbeweglich. Die Führungsleisten können beispielsweise an den freien Enden von Kolben­ stangen angeordnet sein, die mittels der Stellzylinder 17 verschiebbar sind. Der spitze Winkel µ beträgt zweck­ mäßig etwa 15-25°, vorzugsweise etwa 20°.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die Spann­ einrichtungen 8 an dem Längsträger 5a des ersten Gestells auch quer zu dessen Längsrichtung bzw. quer zur Trans­ portbandlängsrichtung horizontal in Richtung D verschieb­ bar sein. Es ist dann auch ein in gleicher Richtung verschiebbares weiteres Bearbeitungsaggregat 18 vorge­ sehen, welches zur Einarbeitung von Ausnehmungen in die nach oben gerichtete Längsseite des Werkstückes W dienen kann, wie es nachstehend noch beschrieben wird.

Die Wirkungsweise der neuen Maschine ist folgende:
Die Maschine wird zunächst auf die Breite b des jeweils zu bearbeitenden Werkstückes W eingestellt, so daß die nach oben gefahrenen Führungsleisten 12 und 13 bzw. 12′ und 13′ einen gegenseitigen Abstand a einnehmen, der geringfügig größer ist als die Werkstückbreite b. Ein kurzes Werkstück bis zu einer Länge von etwa 1700 mm wird mittels eines Transportbandes 7 bis zu dem nach unten gefahrenen Stirnanschlag 10 bewegt. Bei längeren Werkstücken bleibt der erste Stirnanschlag 10 unbenutzt und das Werkstück wird durch die beiden Transportbänder 7, 7′ bis zu dem Stirnanschlag 10′ bewegt. Da die weitere Betriebsweise der Maschine für lange und kurze Werkstücke die gleiche ist, wird hier nur die Arbeitsweise derselben für kürzere Werkstücke beschrieben.

Während das Werkstück bis zum Stirnanschlag 10 bewegt wird, sorgen die nach oben gefahrenen Führungsleisten 12, 13 für eine Ausrichtung des Werkstückes in Längsrichtung der Maschine. Deshalb kann die Spannleiste 9 der Spann­ einrichtung 8 unmittelbar nachdem das Werkstück am Stirn­ anschlag 10 zum Stillstand gekommen ist, nach unten be­ wegt und an die obere Längsseite des Werkstückes ange­ drückt werden. Das Werkstück ist hierdurch zwischen Spannleiste 9 und der Auflagefläche des Transportbandes 7 festgespannt. Sobald dies erfolgt ist, werden die beiden Führungsleisten 12, 13 nach unten gefahren, so daß sie unterhalb der Auflagefläche des Transportbandes 7 liegen. Die Bearbeitungsaggregate 3, 11 wurden bereits vorher in den vorbestimmten Abstand gegenüber dem Stirnanschlag 10 gebracht und befinden sich auch im richtigen, vorein­ gestellten seitlichen Abstand zu dem Werkstück. Es kann nun das Werkstück an seinen beiden gegenüberliegenden Längsseiten gleichzeitig bearbeitet werden. Da die Füh­ rungsleisten 12, 13 nach unten gefahren sind, ist eine Bearbeitung über die gesamte Höhe des Werkstückes möglich. Nach dem Bearbeiten werden die Führungsleisten wieder in ihre Ausgangsposition nach oben gefahren. Dank der Bewe­ gung der Führungsleisten in schräger Richtung C wird eine Beschädigung des Werkstückes vermieden, da kein Gleiten zwischen Führungsleiste und Werkstück stattfindet. Nach erfolgter Bearbeitung kann ein kurzes Werkstück auf das zweite Transportband 7′ weiterbewegt werden. Der Bereich des zweiten Transportbandes 7′ dient dann als Puffer­ station, während auf dem ersten Transportband 7 das nachfolgende Werkstück einlaufen und bearbeitet werden kann.

Wenn bei einem Werkstück auch eine Bearbeitung an dessen nach oben gerichtete Längsseite durchgeführt werden soll, dann kommt den Führungsleisten 12, 13 eine weitere Funktion zu. Diese werden nämlich dann zum Spannen des Werkstückes verwendet. Hierzu werden die Führungsleisten 12, 13, solange die Spannleiste noch am Werkstück W ange­ drückt ist, so weit nach oben gefahren, daß sie am Werk­ stück anliegen und dieses zwischen sich festspannen. Die Spanneinrichtung 8 wird gelöst und gemäß Fig. 3 nach rechts verfahren, so lange bis das Bearbeitungs­ aggregat 18 oberhalb des Werkstückes W liegt.

Claims (7)

1. Maschine zum Einarbeiten von Ausnehmungen in zwei gegenüberliegende Längsseiten eines länglichen Werkstückes, insbesondere eines Rahmenholzes, mit mindestens einem endlosen Transportband, dessen oberes, horizontales Trum eine Auflagefläche für das Werkstück bildet, mit mindestens zwei in Abstand voneinander angeordneten, sich parallel zum Trans­ portband oberhalb dessen Auflagefläche erstrecken­ den Führungsleisten, zwischen denen das Werkstück während der Transportbewegung geführt ist, mit mindestens einem an jeder Längsseite des Transport­ bandes angeordneten, in dessen Längsrichtung ver­ stellbaren Bearbeitungsaggregat, und mit einer oberhalb des Transportbandes angeordneten Spann­ einrichtung zum Festspannen des Werkstückes auf der Auflagefläche, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportband (7, 7′) eine Breite (b1) auf­ weist, die etwa so groß ist wie die Breite (b) des schmalsten zu bearbeitenden Werkstückes (W), daß das Transportband (7, 7′) sowie die Spannein­ richtung (9, 9′) an einem ersten, horizontal und quer zur Transportbandlängsrichtung beweglichen Gestell (5) angeordnet sind, daß das an einer Seite des Transportbandes (7, 7′) liegende Bearbeitungsaggre­ gat (11) sowie die zugehörige Führungsleiste (12, 12′) an einem zweiten, horizontal und quer zur Transportbandlängsrichtung beweglichen Gestell (6) gelagert sind, und daß beide Gestelle (5, 6) in Abhängigkeit voneinander so antreibbar sind, daß der Verstellweg des zweiten Gestells (6) doppelt so groß ist wie der Verstellweg des ersten Gestells (5).

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsleisten (12, 12′, 13, 13′) unter­ halb die Auflagefläche des Transportbandes (7, 7′) absenkbar sind.

3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Führungsleiste (12, 12′, 13, 13′) in einem spitzen Winkel (µ) gegenüber der Vertikalen, durch das Transportband (7, 7′) verlaufenden Längsmittel­ ebene (M) höhenbeweglich ist.

4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der spitze Winkel (µ) etwa 15-25° beträgt.

5. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (b1) des Transportbandes maximal so breit ist wie die Breite (b) des schmalsten zu bearbeitenden Werkstückes (W).

6. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der beiden Gestelle (5, 6) über je eine an beiden Enden der Gestelle angreifende, gemeinsame Spindel (15) mit zwei Gewindeabschnit­ ten (15a, 15b) unterschiedlichen Steigungen erfolgt.

7. Maschine nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeich­ net, daß die Spanneinrichtung (9) an dem ersten Gestell (5) quer zur Transportbandlängsrichtung horizontal verschiebbar und gegen ein weiteres Bearbeitungsaggregat (18) zur Einarbeitung von Ausnehmungen in die nach oben gerichtete Längs­ seite des Werkstückes (W) vertauschbar ist.