DE19961740C2

DE19961740C2 - Vorrichtung zum Bearbeiten von Holzstäben oder Holzsäulen

Info

Publication number: DE19961740C2
Application number: DE1999161740
Authority: DE
Inventors: Eugen Rold
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-12-21
Filing date: 1999-12-21
Publication date: 2002-05-29
Anticipated expiration: 2019-12-22
Also published as: DE19961740A1; ATA21182000A; CH694911A5; AT413087B

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Holzstäben oder Holzsäulen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist nicht nur zum Bearbeiten von Holzstäben oder Holz säulen geeignet, sondern in äquivalenter Weise auch zum Bearbeiten von Kunststoffstäben. Das Hauptgewicht der erfindungsgemäßen Bearbeitungsvorrichtung liegt jedoch auf den Holzstäben oder Holzsäulen.

Eine bekannte Vorrichtung zum Bearbeiten von Metallwerkstücken sieht eine Einrichtung vor, welche das zu bearbeitende Metallwerkstück an seinen beiden Enden festhält. Weiter hin ist eine Einrichtung vorgesehen, mittels welcher die Umfangsfläche des Metallwerkstüc kes bearbeitet werden kann. Nachteilig bei dieser bekannten Bearbeitungsvorrichtung für Metallwerkstücke ist, daß die Bearbeitungsmöglichkeiten nur sehr eingeschränkt sind bzw. daß bestimmte Formgebungen des Metallwerkstückes nur mit einem großen technischen Aufwand sowie handwerklichem Geschick möglich ist.

Die US 5 065 802 zeigt eine Vorrichtung zum Bearbeiten von Holzstäben der eingangs an gegebenen Art. Zu diesem Zweck ist eine feststehende Bearbeitungseinrichtung auf einem Tisch angeordnet. Auf diesem Tisch befinden sich weiterhin zwei Führungsschienen, längs denen ein Rahmen verschiebbar ist. Dieser Rahmen besitzt eine Halteeinrichtung für den Holzstab. Um den Holzstab auf seiner Oberfläche zu bearbeiten, wird mittels eines Antriebs getriebes zum einen der schlittenartige Rahmen längs der Führungsschienen verfahren so wie zum anderen zwangsgekoppelt der Holzstab in eine Drehbewegung versetzt. Dadurch kann ein Vierkantholz in ein Rundholz gefräst werden. Außerdem kann ein Rundholz mit einer wendelförmigen Oberflächenstruktur versehen werden. Durch Entkopplung des Drehantriebes ist es außerdem möglich, den Holzstab mit Längsnuten zu versehen. - Der Nachteil bei dieser bekannten Vorrichtung zum Bearbeiten von Holzstäben besteht darin, daß die Möglichkeiten der Oberflächenbearbeitung beschränkt sind. So können nur Längsstrukturen oder wendelförmige Strukturen aufgebracht werden, jedoch beispielsweise keine Zickzackstrukturen oder gar gravurartige Gebilde. Außerdem ist es notwendig, die Maschine in umständlicher Weise für eine neue Struktur dadurch umzurüsten, daß in dem Antriebsgetriebe entsprechende Zahnräder ausgetauscht werden müssen.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung zum Bearbeiten von Holzstäben oder Holzsäulen der eingangs angegebenen Art derart weiterzu entwickeln, daß die Holzstäbe oder Holzsäulen mit einer größeren Möglichkeit an Formen bearbeitet werden können.

Die technische Lösung ist gekennzeichnet durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1.

Die Grundidee besteht darin, daß bei der Vorwärtsbewegung des Verschiebetisches der Holzstab oder die Holzsäule gleichzeitig eine definierte Drehbewegung ausführt. Die Dreh bewegung kann dabei in die eine Richtung oder in die andere Richtung erfolgen. Auch ist es möglich und denkbar, daß für eine gewisse Wegstrecke keine Drehbewegung durchgeführt wird. Durch diese Bewegungskopplung mittels einer einfachen Zusatzeinrichtung können die Holzstäbe oder die Holzsäulen wendelförmig oder zickzackförmig oder mit anderen Formen bearbeitet werden. Mittels der Schablone können bereichsweise gravurartige Strukturen auf gebracht werden. Erfindungsgemäß realisiert wird diese Zwangskopplung dadurch, daß sich in Richtung des Verschiebeweges des Verschiebetisches eine Führungsschiene erstreckt, welche entsprechend der gewünschten Oberflächenbearbeitung einen bestimmten Verlauf besitzt. Beispielsweise wird bei einer wendelförmigen Oberflächenbearbeitung des Holzsta bes oder der Holzsäule die Führungsschiene bezüglich des Schiebeweges des Verschiebe tisches einen spitzen Winkel aufweisen. Bei einer zickzackfömigen Oberflächenstruktur ist die Führungsschiene ebenfalls zickzackförmig ausgebildet. Die so ausgebildete und ausge richtete Führungsschiene steht in Wirkverbindung mit einem Führungselement, welches wiederum in Wirkverbindung mit dem Drehantrieb für den Holzstab oder die Holzsäule steht.

Alternativ zu der Führungsschiene kann eine Schablone für Gravuren vorgesehen sein. Hier dient dann ein Taststift für die Bewegungsführung.

Eine konkrete technische Lösung dieser Wirkverbindung schlägt die Weiterbildung gemäß Anspruch 2 vor. Die Verwendung einer Zahnstange stellt eine technisch einfache Möglichkeit dar, um die radialen Ausschläge des Führungselements auf den Drehantrieb zu übertragen.

Die Weiterbildung gemäß Anspruch 3 schlägt vor, daß die Bearbeitungseinrichtung eine Fräseinrichtung ist. Dabei kann es sich um einen Fräskopf mit Fräsmesser oder aber auch um einen Schaftfräser handeln. Diese Fräseinrichtungen stellen technisch einfache Möglich keiten dar, um die Oberfläche der Holzstäbe oder Holzsäulen zu bearbeiten.

Die Weiterbildung gemäß Anspruch 4 schlägt vor, daß die Bearbeitungseinrichtung festste hend ist. Dies bedeutet, daß die Bearbeitungseinrichtung bezüglich des Maschinengestells nicht in ihrer Position verändert werden kann, so daß eventuelle Verstellungen in Radial richtung des Holzstabes oder der Holzsäule durch eine Positionsveränderung dieses Holz stabes oder der Holzsäule durchgeführt werden.

Eine Alternative hierzu schlägt Anspruch 5 vor. Die Grundidee hier besteht darin, daß die Bearbeitungseinrichtung in einem gewissen Bereich in Radialrichtung des Holzstabes oder der Holzsäule verstellt werden kann. In der Bearbeitungsposition ist die Bearbeitungsein richtung jedoch fest bezüglich des Maschinengestells angeordnet. Indem die Bearbeitungs einrichtung in ihrer Position veränderbar ist, kann zusätzlich aber auch - wie vorstehend be schrieben - der Holzstab oder die Holzsäule quer zur Längserstreckung verstellbar sein.

Wie zuvor bereits erwähnt, schlägt die Weiterbildung des Anspruchs 6 vor, daß die Halteein richtung für den Holzstab oder die Holzsäule in ihrer Position quer zur Längserstreckung des Holzstabes oder der Holzsäule verstellbar ist. Dadurch ist eine einfache Möglichkeit ge schaffen, um den Holzstab oder die Holzsäule auf einen gewünschten Durchmesser zu be arbeiten. Um die Halteeinrichtung in ihrer gewünschten Position zu fixieren, ist eine Verstel leinrichtung vorgesehen.

Die Weiterbildung gemäß Anspruch 7 hat den Vorteil, daß dadurch kegelig ausgebildete Holzstäbe oder Holzsäulen auf einfache Weise geschaffen werden können.

Die Weiterbildung gemäß Anspruch 8 schafft die Voraussetzung dafür, daß durch die Ver änderbarkeit der Grundwinkeleinstellung mehrkantige Holzstäbe oder Holzsäulen geschaffen werden können. Es ist lediglich erforderlich, den Holzstab oder die Holzsäule bei Beginn eines Bearbeitungsvorganges in die jeweilige Winkelposition überzuführen.

Schließlich schlägt die Weiterbildung gemäß Anspruch 9 vor, daß der Verschiebetisch ent weder von Hand oder motorisch verschiebbar ist.

Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bearbeitung von Holz stäben wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigt:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf die Bearbeitungsvorrichtung mit einer schematischen Darstellung der wesentlichen Teile zur Verdeutlichung des Gesamtaufbaus;

Fig. 2 eine detailliertere Draufsicht der Bearbeitungsvorrichtung in Fig. 1;

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Bearbeitungsvorrichtung im Be reich der Zahnstange der Halteeinrichtung (in Fig. 2 rechts).

Die Vorrichtung zum Bearbeiten von Holzstäben 1 (es könnte auch gleichermaßen eine Holzsäule sein) weist einen Verschiebetisch 2 auf, welcher in Richtung des Pfeiles P entwe der von Hand oder aber mittels eines Antriebsmotors verschiebbar ist. An beiden Enden des Verschiebetisches 2 befindet sich jeweils ein querverlaufender Träger 3 mit einer Halteein richtung 4 für den zu bearbeitenden Holzstab 1, wobei die Halteeinrichung 4 die Mittelachse M des Holzstabes 1 definiert. Die beiden Träger 3 sind jeweils mittels eines Handrades 5 in Querrichtung des Verschiebetisches 2 verstellbar. Der in der Zeichnung rechten Halteein richtung 4 ist ein Elektroantrieb 15 zugeordnet. Dabei kann es sich um einen Elektromotor handeln oder aber um den Antrieb einer herkömmlichen Bohrmaschine. Dieser Elektroan trieb 15 wirkt auf die Welle der Halteeinrichtung 4.

Eine Spindel 7 ist als gemeinsame Welle mit der rechten Halteeinrichtung 4 ausgebildet und steht in Wirkverbindung mit einer quer zur Verschieberichtung des Verschiebetisches 2 ver laufenden Zahnstange 8. Um die Spindel 7 mit der Zahnstange 8 zu koppeln, dient eine Ver stellschraube 9. Diese wirkt am vorderen Ende auf radiale Verriegelungsstifte 10. Nach der Radialbewegung dieser Verriegelungsstifte 10 gelangt die Spindel 7 in Formschluß mit ei nem Zahnrad 11, welches mit der Zahnstange 8 kämmt. Dadurch ist ein Drehantrieb 6 ge schaffen.

Die Zahnstange 8 trägt weiterhin ein Führungselement 12. Dieses ist gleitbar auf einer Füh rungsschiene 13 gelagert, wobei in Fig. 2 zwei Typen von Führungsschienen 13 dargestellt sind, nämlich eine gerade verlaufende Führungsschiene 3 (in drei Winkelpositionen) sowie eine zickzackfömige Führungsschiene 13.

Schließlich weist die Anlage noch eine Bearbeitungseinrichtung 14 in Form eines Fräskopfes mit Fräsmesser (links) oder einem Schaftfräser (rechts) auf.

Die Funktionsweise der Bearbeitungsvorrichtung für Holzstäbe 1 ist wie folgt, wobei ver schiedene Bearbeitungsvorgänge beschrieben werden sollen:

1. Zur Rundbearbeitung des Holzstabes 1 wird dieser zwischen die Spitzen der Halteein richtung 4 eingespannt. Der Holzstab 1 wird mittels des Elektroantriebs 15 in eine Drehbe wegung versetzt. Die Spindel 7 ist dabei von der Zahnstange 8 entkoppelt. Der Fräskopf der Bearbeitungseinrichtung 14 ist ebenfalls in Betrieb, und der Verschiebetisch 2 wird in Rich tung des Pfeiles P langsam an diesem laufenden Fräskopf der Bearbeitungseinrichtung 14 entlanggeschoben. Der Spantiefenabtrag erfolgt durch Verschieben der quer verlaufenden Träger 3 gegen die Bearbeitungseinrichtung 14.
Bei einer einseitigen Verstellung der Träger 3 erfolgt eine konische Bearbeitung des Holz stabes 1.
2. Beim Einfräsen von Kehlen wird der Holzstab 1 auf der entsprechenden Längsposition festgestellt und die Träger 3 in Richtung Bearbeitungseinrichtung 14 verschoben.
3. Bei einer Mehrkantbearbeitung des Holzstabes 1 wird der Holzstab 1 in entsprechender radialer Lage festgesetzt, beispielsweise bei einer 4-Kantbearbeitung in Winkelschritten von 90°. Das Werkstück wird dabei jeweils in der entsprechenden Winkellage längs an der Be arbeitungseinrichtung 14 entlangbewegt. In diesem Fall ist der Elektroantrieb 15 ausgekop pelt.
4. Bei einer wendelförmigen Bearbeitung des Holzstabes 1 wird wiederum der Holzstab 1 zwischen den Halteeinrichtungen 4 eingespannt. Der Elektroantrieb 15 ist ausgekoppelt. Allerdings ist die Spindel 7 ist mit der Zahnstange 8 gekoppelt und somit der Drehantrieb 6 aktiviert. Als Führungsschiene 13 dient die gerade verlaufende Führungschiene 13 (in Fig. 2 unten), allerdings mit einer Schrägstellung dieser Führungsschiene 13 bezüglich der Ver schieberichtung des Verschiebetisches 2.
Bei einer Längsbewegung des Verschiebetisches 2 erfährt somit die Zahnstange 8 eine Be wegung. Dadurch wird die Spindel 7 und damit die Halteeinrichtung 4 in eine Drehbewegung versetzt, so daß zwangsläufig am Umfang des Holzstabes 1 eine Wendelform entsteht. Die Steigung der Wendel richtet sich nach der Winkellage der Führungsschiene 13. Somit kön nen in jeder radialen Winkellage an zylindrischen oder konischen Holzstäben 1 wendelförmi ge Fräsungen vorgenommen werden.
5. Soll statt der Wendelform eine Zickzackform auf der Oberfläche des Holzstabes 1 ein gefräst werden, wird als Führungschiene 13 die in Fig. 2 obere, zickzackförmige Führungs schiene 13 verwendet.
6. Schließlich kann durch eine Zusatzeinrichtung auch eine Schriften- und Gravurbearbei tung mittels Aufnahme einer Handfräsmaschine durchgeführt werden. Diese Zusatzeinrich tung ist allerdings in den Zeichnungen nicht dargestellt.

Das Grundprinzip ist dabei folgendes:
Die Spindel 7 ist wiederum mit der Zahnstange 8 gekoppelt. Statt des Führungselements 12 ist ein Taststift vorgesehen, welcher längs einer Schablone oder einer Zeichnung geführt wird, welche auf dem feststehenden Fräsmaschinentisch befestigt ist. Bei manueller Bewe gung dieses Taststiftes auf der Schablone oder der Zeichnung wird der Holzstab 1 entspre chend längs sowie radial an einem Fräser (Schaftfräser, Stiftfräser) entlanggeführt, wobei die Kontur auf dem Holzstab 1 entsteht. Die Gravurtiefe wird über die beiden Träger 3 oder über die Führung der Handfräsmaschine manuell eingestellt.

Bezugszeichenliste

1

Holzstab

2

Verschiebetisch

3

Träger

4

Halteeinrichtung

5

Handrad

6

Drehantrieb

7

Spindel

8

Zahnstange

9

Verstellschraube

10

Verriegelungsstift

11

Zahnrad

12

Führungselement

13

Führungsschiene

14

Bearbeitungseinrichtung

15

Elektroantrieb
P Pfeil
M Mittelachse

Claims

1. Vorrichtung zum Bearbeiten von Holzstäben (1) oder Holzsäulen
mit einem Verschiebetisch (2),
mit einer an dem Verschiebetisch (2) angeordneten sowie an den beiden Enden des Holzstabes (1) oder der Holzsäule angreifenden Halteeinrichtung (4) sowie
mit einer auf die Umfangsfläche des Holzstabes (1) oder der Holzsäule wirkenden Bear beitungseinrichtung (14),
wobei der Verschiebetisch (2) etwa in Längsrichtung des Holzstabes (1) oder der Holz säule relativ zur Bearbeitungseinrichtung (14) verschiebbar ist und
wobei der Holzstab (1) oder die Holzsäule um seine Mittelachse (M) herum mittels eines Drehantriebs (6) der Halteeinrichtung (4) in eine mit der Längsbewegung des Verschie betisches (2) zwangsgekoppelte Drehbewegung versetzbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem Verschiebetisch (2) und einer feststehenden Führungsschiene (13) ein Führungselement (12) oder zwischen dem Verschiebetisch (2) und einer feststehen den Schablone ein Taststift zwangsgeführt ist, wobei das Führungselement (12) 1 der Taststift mit dem Drehantrieb (6) verbunden ist.

2. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet,
daß der Drehantrieb (6) eine Spindel (7) sowie eine mit dieser Spindel (7) kämmende, querverlaufende Zahnstange (8) aufweist und
daß das Führungselement (12)/der Taststift mit der Zahnstange (8) verbunden ist.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungseinrichtung (14) eine Fräseinrichtung ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungseinrichtung (14) feststehend ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungseinrichtung (14) in ihrer Position bezüglich des Verschiebetisches (2) im wesentlichen quer zur Verschieberichtung des Verschiebetisches (2) verstellbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung (4) für den Holzstab (1) oder die Holzsäule in ihrer Position bezüglich des Verschiebetisches (2) im wesentlichen quer zum Verschiebeweg des Ver schiebetisches (2) verstellbar ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung (4) derart angeordnet ist, daß die Mittelachse (M) des Holzsta bes (1) oder der Holzsäule einen spitzen Winkel bezüglich der Verschieberichtung des Verschiebetisches (2) einschließt.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundwinkeleinstellung des Holzstabes (1) oder der Holzsäule einstellbar ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschiebetisch (2) entweder von Hand oder motorisch verschiebbar ist.