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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bearbeitung von Werkstoffen,
umfassend eine Bearbeitungseinheit, eine darin in Einschubanordnung wenigstens
teilweise einfassende Versorgungs- und Entsorgungseinheit sowie
eine Betriebseinheit. Es handelt sich um eine Vorrichtung für Fertigungsverfahren
zum Bearbeiten von metallischen Werkstoffen, Verbundwerkstoffen
und/oder Kunststoffen. Insbesondere fallen bei spanabhebender Formgebung oder
Bohrung Abfallspäne
an, die zu entsorgen sind; und zum Betrieb des Werkzeugs oder mehrerer Werkzeuge
in der Bearbeitungseinheit ist ein Kühlschmiermittel erforderlich.
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Bearbeitungseinheit für eine solche Vorrichtung.
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Es
sind Tiefloch-Bohrvorrichtungen bekannt, in denen die Bearbeitungseinheit,
nämlich
die eigentliche Tiefloch-Bohrmaschine mit einer Versorgungs- und
Entsorgungseinheit ausgerüstet
ist, die an einer Längsseite
der Tiefloch-Bohrmaschine angeordnet wird. Eine solche Einheit weist
eine Tankeinrichtung für Öl als Werkzeug-Schmiermittel
sowie eine Spänefördereinrichtung
zum Abführen
von Spänen
auf. Zudem ist die bekannte Vorrichtung über Kabel mit einer separaten
Betriebseinheit, nämlich
einem Schaltschrank verbunden. Eine Vorrichtung mit den genannten
Komponenten baut relativ sperrig, und der Platzbedarf ist groß. Die Tankeinrichtung
und der Späneförderer müssen gemäß Wartungsvorschriften regelmäßig gewartet
werden und zu diesem Zweck mit ihren Einschubteilen aus der Bearbeitungs-/Werkzeugeinheit
an deren Längsseite
herausgenommen werden. Da die längsseitige
Wartungsseite über
Eck direkt an die stirnseitige Arbeitsseite anschließt, ist
dort der Begehungsraum besonders groß zu halten. Zudem muss der
Schaltschrank zugänglich
aufgestellt werden. Dies führt
dazu, dass insbesondere bei gleichzeitiger Bedienung an der Arbeitsseite,
der Wartungsseite und/oder am Schaltschrank Behinderungen entstehen.
Da die Versorgungs-/Entsorgungseinheit mit einem beträchtlichem Teil
aus der Bearbeitungseinheit herauszuziehen ist, muss längsseitig
der Maschine relativ viel Raum zur Verfügung stehen. Die bekannte Vorrichtung
erlaubt es daher nicht, in Mehrzahl in dichter Parallelanordnung
aufgestellt zu werden.
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Der
Erfindung liegt das Ziel zugrunde, die Vorrichtung mit ihren Einheiten
raumnutzend und platzsparend anzuordnen und zu verbinden, wobei Arbeitsbereich
und Wartungsbereich zum Zwecke eines effektiven Betriebes sowie
einfacher Bedienung voneinander abgegrenzt sein sollen und Raum
zum Ein-/Ausschub der Versorgungs-/-Entsorgungseinheit gewonnen werden soll.
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Das
Ziel der Erfindung wird in Verbindung mit den Merkmalen der eingangs
genannten Vorrichtung dadurch erreicht, dass die Bearbeitungseinheit,
die Versorgungs-/Entsorgungseinheit und die Betriebseinheit fluchtend
in gerader Linie angeordnet sind, wobei die Versorgungs-/Entsorgungseinheit
zwischen der Bearbeitungseinheit und der Betriebseinheit angeordnet
ist und in Richtung der Anordnungslinie in Einschubanordnung wenigstens
teilweise in die Bearbeitungseinheit einfasst, und dass die Betriebseinheit
mittels einer Führungs-
und Bewegungseinrichtung mit der Bearbeitungseinheit derart verbunden
ist, dass sie zum Warten und/oder Be- und Entladen der Versorgungs-/Entsorgungseinheit aus
dem fluchtenden Bereich der Vorrichtung zur Seite der Anordnungslinie
wenigstens teilweise herausbewegbar ist. Die Erfindung zeichnet
sich insbesondere dadurch aus, dass die Versorgungs-/Entsorgungseinheit
in eine Reihenanordnung von Bearbeitungseinheit und Betriebseinheit
derart integriert ist, dass im normalen Betrieb der Vorrichtung,
währenddessen
keine Wartung erfolgt, sie dementsprechend auch nicht zugänglich ist,
sie aber zum Warten bequem in einen Raum bewegbar ist, der durch
einen Versatz der Betriebseinheit, die an der Bearbeitungseinheit
geführt
ist, freigegeben wird. In der erfindungsgemäßen Reihenanordnung baut die
Vorrichtung relativ schlank, und mehrere Vorrichtungen können in
relativ dichtem seitlichem Abstand aufgestellt werden, da längsseitige
Bereiche von Ein-/Ausschubteilen der Versorgungs-/Entsorgungseinheit frei
bleiben. Die Arbeitsseite, die die Vorderseite der Vorrichtung bildet,
und die Wartungsseite, die an der Rückseite der Vorrichtung vorgesehen
ist, sind auch bei eng gestellten Vorrichtungen bequem zugänglich.
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Eine
bevorzugte und zweckmäßige Ausgestaltung
der Erfindung besteht darin, dass die Führung-/Bewegungseinrichtung
eine Schwenkeinrichtung mit einem mit der Betriebseinheit verbundenen Führungsarm
aufweist, der schwenkbar an die Bearbeitungseinheit angelenkt ist.
Zweckmäßig wird
der Führungsarm
zugleich als Kanal für
Leitungen und/oder Kabel ausgebildet, über die die Betriebseinheit
an die Bearbeitungseinheit angeschlossen wird. Dabei kann es sich
um einen Schaltschrank, aber z. B. auch um eine hydraulische und/oder
pneumatische Einrichtung mit entsprechenden Versorgungsleitungen
handeln.
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Um
eine besonders einfache Bewegungsführung für die Betriebseinheit vorzusehen,
wird der Führungsarm
mit einem Gehäuse
der Betriebseinheit fest verbunden. Die Versorgungs-/Entsorgungseinheit
kann bereits bei relativ kleinem Schwenkwinkel freigegeben werden,
wenn der Führungsarm
die Bearbeitungseinheit und die Betriebseinheit an deren Oberseiten,
vorzugsweise seitlich an der Aufschwenkseite verbindet. Die Aufschwenkposition
ist besonders günstig,
wenn der Führungsarm
auf der Seite des Gehäuses
der Bearbeitungseinheit, an welcher Seite die Betriebseinheit herausschwenkbar
angeordnet ist, im der Versorgungs-/Entsorgungseinheit zugewandten
oberen Eckbereich des Gehäuses angelenkt
ist.
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Die
erfindungsgemäße Anordnung
wird besonders vorteilhaft und zweckmäßig in einer Vorrichtung vorgesehen,
in der die Versorgungs-/Entsorgungseinheit an der der Stirnseite
gegenüberliegenden
Seite der Bearbeitungseinheit hervorragt, wobei der Führungsarm
die Versorgungs-/Entsorgungseinheit überbrückt.
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In
zweckmäßiger Ausgestaltung
ist die Betriebseinheit bodenseitig mit Rollen- oder Radelementen
versehen, mittels derer sie in Führung
durch den Arm entlang einem Kreisbogen um die Schwenkachse der Schwenkeinrichtung
verfahrbar ist. Die Betriebseinrichtung kann zum Sperren der Verfahrbewegung
an einer Bodenfläche
aufstützbar
ausgebildet sein, wobei zweckmäßig die
Rollen-/Radelemente durch Stützelemente überbrückbar sind.
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Um
die erfindungsgemäße Vorrichtung
mit ihren zwischen Vorderseite und Rückseite in dichter Reihenanordnung
vorgesehenen Einheiten besonders schlank und kompakt auszubilden,
weisen die Einheiten zweckmäßig jeweils
wenigstens in einem Teil quaderförmige
Raumformen mit rechteckiger Grund- bzw. Stellfläche auf.
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Unteransprüche sind
auf die genannten und noch andere zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltungen
gerichtet. Besonders zweckmäßige Ausbildungsformen
oder- möglichkeiten
der Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung der in der
schematischen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben.
Es zeigen
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1 in
Längsansicht
eine erfindungsgemäße Vorrichtung,
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2 in
axonometrischer Darstellung schräg
von hinten die Vorrichtung der 1,
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3 in
Draufsicht die Vorrichtung der 1 und 2,
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4 in
Draufsicht die Vorrichtung der 1 bis 3 in
aufgeschwenkter Zwischenposition,
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5 in
Draufsicht zum Betrieb bzw. zur Wartung vorgesehene Positionen der
Vorrichtung der 1 bis 4
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6 im
Ausschnitt das Detail D der 3 und
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7 im
Ausschnitt die Schwenkanlenkung eines Führungsarms der Vorrichtung
der 1 bis 5.
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Aus 1 bis 4 ist
eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 ersichtlich,
die als Tiefloch-Bohrvorrichtung
ausgeführt
ist. Die Vorrichtung 1 weist eine Bearbeitungseinheit 2,
eine Versorgungs- und Entsorgungseinheit 3 sowie eine Betriebseinheit 4 auf.
Die Bearbeitungseinheit 2 weist einen Arbeitsraum auf,
in dem in üblicher
Weise Tiefloch-Bohrer
in einer oder mehreren Bohrspindeln aufgenommen und mit Kühlschmiermittel,
das der Spindel zugeführt wird,
betrieben werden. Diese bekannten Aggregate sind nicht dargestellt.
An der Oberseite des Gehäuses
der Bearbeitungseinheit 2 erkennt man ein Hydraulikaggregat 21,
das Einrichtungen zum Klemmen und Spannen der Tische und Werkstücke im Arbeitsraum
versorgt, und zudem sind im Dachbereich eine Absaugeinrichtung 22 für Nebeldämpfe sowie
eine Druckentlastungsklappe 23 ersichtlich. An der Stirn-Vorderseite
der Vorrichtung 1 bzw. der Bearbeitungseinheit 2 ist
ein Bedienpult 20 angeordnet.
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Die
Versorgungs-/Entsorgungseinheit 3 weist an sich übliche und
bekannte Teile auf, nämlich im
Wesentlichen eine Tankeinrichtung 31 sowie eine Spänefördereinrichtung 32.
Die Tankeinrichtung 31 ist mit einem Teil ihres Tankbehälters 310 und
einem Teil der Spänefördereinrichtung 32 an
der Rückseite der
Bearbeitungseinheit 2 im unteren Bereich derselben in diese
zu einem großen
Teil hineingeschoben bzw. in zugehörige Aufnahmen hineingesteckt.
In diesem Zustand reicht der Tankbehälter bis in den Arbeitsbereich,
um dort herunterfallende Späne
und als Schmiermittel verwendetes Öl aufzufangen. In bekannter
Weise wird die Spänefördereinrichtung
motorisch angetrieben. Zum Beispiel nimmt sie die Späne über eine
nicht dargestellte Kette auf. Die Spänefördereinrichtung 32 steht
in dem Tankbehälter 310. Man
erkennt eine Hochdruckpumpe 33, die das Bohröl zu den
Spindeln pumpt. Die Spänefördereinrichtung 32 weist
einen aus dem Tankbehälter 310 schräg nach oben
und hinten ragenden Kanal mit einer Auslassöffnung 37 auf.
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Das
Bezugszeichen 34 bezeichnet eine Filtereinheit für das aus
dem Tankbehälter 310 abgenommene,
zu den Bohrspindeln gepumpte Öl.
Zu der Versorgungs-/Entsorgungseinheit 3 gehört ein in 3 nur
strichpunktiert dargestellter Spänebehälter 36.
Dieser nimmt die zu entsorgenden Späne auf.
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Die
Betriebseinheit 4 wird durch einen Schaltschrank gebildet.
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Wie
man aus 1 bis 5 erkennt,
sind die Bearbeitungseinheit 2, die Versorgungs-/Entsorgungseinheit 3 und
die Betriebseinheit 4 so dicht wie möglich in Reihe hintereinander
angeordnet, und zwar fluchtend in gerader Linie 10. Die
Bearbeitungseinheit 2 und die Betriebseinheit 4 weisen
jeweils im Wesentlichen quaderförmige
Raumform auf, aber auch die Versorgungs-/Entsorgungseinheit 3 ist
mit ihrem hervorstehenden Tankbehälter 310 und dem daran
angeordneten Gestell zum Halten der Teile bestimmend für einen
quaderförmigen
Umriss.
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Der
fluchtende Bereich ist durch zwei die Vorrichtung 1 längsseitig
begrenzende, mit der Anordnungslinie 10 parallel sich erstreckende
fluchtende Linien 11 bestimmt. Insbesondere aus den Draufsichten
erkennt man, dass für
die Vorrichtung 1 eine sich relativ lang erstreckende Boden-Anordnungsfläche entsteht,
die in der Breite relativ schmal ist.
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Die
Betriebseinheit 4 ist mittels einer Führungs- und Bewegungseinrichtung 5 mit
der Bearbeitungseinheit 2 verbunden. Die Führungs-/Bewegungseinrichtung 5 weist
eine Schwenkeinrichtung 51 und einen fest mit der Betriebseinheit 4 verbundenen
Führungsarm 52 auf,
der mittels eines Schwenkgelenks 53 der Schwenkeinrichtung 5 an
die Bearbeitungseinheit 2 angelenkt ist. Die Schwenkachse 50 ist
senkrecht zur Boden- bzw.
Grundfläche
gerichtet. Wie aus 7 ersichtlich, umfasst das Schwenkgelenk 53 der
Schwenkeinrichtung 51 an einem Balken 24 des Dachteils
des Gehäuses
der Bearbeitungseinheit 2 befestigte Laschen 26,
die den Führungsarm 52 über Vierkantprofile 25 tragen.
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Der
Führungsarm 52 verbindet
die Bearbeitungseinheit 2 und die Betriebseinheit 4 an
deren Dach- oder Oberseiten, und zwar seitlich an der Aufschwenkseite.
Dabei ist der Arm 52 mit der Betriebseinheit 4 über ein
im rechten Winkel abgewinkeltes Armende 54 starr an der
Betriebseinheit 4 befestigt. Diese Verbindung gewährleistet
besondere Steifigkeit und Festigkeit.
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Das
Schwenkgelenk 53 ist in dem der Versorgungs-/Entsorgungseinheit 3 zugewandten
oberen Eckbereich des Gehäuses
der Bearbeitungseinheit 2 angeordnet. Der Führungs-/-Schwenkarm 52 ist
so hoch angeordnet, dass der Bereich unter ihm begehbar ist. Die
Führungs-/Bewegungseinrichtung 5 ist
derart vorgesehen, dass die Betriebseinheit 4 aus dem Bereich
der Anordnungslinie 10 bzw. aus dem fluchtenden Bereich
von Hand durch Verschwenken herausbewegt bzw. umgekehrt hineinbewegt
werden kann.
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Der
Führungsarm 52 ist
durch ein Rohr bzw. ein Hohlprofil gebildet, so dass er zugleich
als Kabelkanal zwischen der Betriebseinheit 4 und der Bearbeitungseinheit 2 genutzt
wird.
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Die
Länge des
Führungsarms 52 ist
so bemessen, dass die Betriebseinheit 4 in geringstmöglichem
Abstand zu der Bearbeitungseinheit 2 angeordnet ist. D.
h., dass zwischen den beiden Einheiten 2 und 4 nur
so viel Raum belassen wird, dass dort der an der Bearbeitungseinheit 2 nach
hinten hervorragenden Teil der Versorgungs-/Entsorgungseinheit 3 und
damit zusammen der Spänebehälter 36 Platz
finden. Wie aus 3 ersichtlich, ist der Raum
zwischen der Tankeinrichtung 31 und der Betriebseinheit 4 an
die Form des Spänebehälters 36 angepasst.
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Die
Betriebseinheit 4 ist auf Rädern oder Rollen 41 verfahrbar
angeordnet. Es sind vier Rollen 41 vorgesehen, die in Rollengehäusen 43 gelagert
sind, die jeweils im Boden-Eckbereich
in Schraubverbindung an dem Gehäuse
der Betriebseinheit 4 befestigt sind. Die Rollen 41 bzw.
ihre Gehäuse 43 sind
an der der Versorgungs-/Entsorgungseinheit 3 zugewandten
Seite der Betriebseinheit 4 und an der gegenüberliegenden
Seite, die die hintere Stirnseite der Vorrichtung 1 bildet,
angebracht. Die Rollen 41 sind tangential zu einem Schwenk-Kreisbogen
ausgerichtet, mit dem die Betriebseinheit 4 verschwenkt.
Zu diesem Zweck sind, wie aus 5 und 6 ersichtlich,
die Rollen 41 außerhalb
der Verlängerung
des Schwenkarm 52 in eine entsprechend ausgerichtete Schrägaufnahme 44 des
Rollengehäuses 43 eingelassen.
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Die
Rollengehäuse 43 sind
zudem mit Stützelementen 42 in
Form von Stellschrauben ausgestattet. Mittels dieser Stellschrauben 42 im
nach unten herausgeschraubten Zustand sind die Rollen 41 überbrückbar, so
dass die Betriebseinheit 4 dann gegen Bewegung gesichert
fest auf dem sie lagernden Boden aufsteht. Zum Verschwenken der
Betriebseinheit 4 werden die Stellschrauben 42 nach
oben geschraubt, so dass die Rollen 41 auf dem Boden aufsetzen.
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Aus 4 und 5 geht
die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum
Be- und Entladen
der Versorgungs-/Entsorgungseinheit 3 besonders deutlich
hervor. Zur Vereinfachung ist in 5 die Versorgungs-/Entsorgungseinheit 3 nicht dargestellt
und die Bearbeitungseinheit abgeschnitten. In 4 befindet
sich die Versorgungs-/Entsorgungseinheit 3 in
ihrem in die Bearbeitungseinheit 2 vollständig eingeschobenen
Zustand. Die Betriebseinheit 4 befindet sich in einer Zwischenposition,
indem sie um 25° gegenüber der
geraden Anordnungslinie 10 herausgeschwenkt ist. In dieser
Position lässt sich
die Spänefördereinrichtung 32 in
Richtung 100 nach hinten aus der Tankeinrichtung 31 und
aus dem Bereich unter der Bearbeitungseinheit 2 vollständig in
gerader Richtung mit der Anordnungslinie nach hinten herausziehen.
Um die Spänefördereinrichtung 32 herauszuziehen,
wird der Tankbehälter 310 zunächst leergepumpt
und dann ein diesen nach hinten abschließendes Schottblech 35,
das aus 2 ersichtlich ist, entfernt.
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Wird
die Betriebseinheit 4 um 45° gegenüber der Anordnungslinie 10 herausgeschwenkt,
so wird der Bereich hinter der Bearbeitungseinheit 2 vollkommen
frei, um die Versorgungs-/Entsorgungseinheit 3 auch mit
ihrer Tankeinrichtung 31 vollständig aus der Bearbeitungseinheit 2 in
gerader Richtung 100 herausziehen zu können. Die Versorgungs-/Entsorgungseinheit 3 lässt sich
daher ohne Behinderung an der Vorder-/Arbeitsseite der Vorrichtung 1 und
ohne besonderen Begehungsraum an den Längsseiten der Vorrichtung 1 zum
Warten bzw. zum Entladen und Beladen bedienen. Erfindungsgemäß wird zum Ausziehen
der Spänefördereinrichtung 32 und
der Tankeinrichtung 31 bzw. zum Herausschieben der Versorgungs-/Entsorgungseinheit 3 aus
der Bearbeitungseinheit 2 der Raum genutzt, in dem im Betriebszustand
der Vorrichtung 1 die Betriebseinheit 4 zu stehen
kommt. Damit ist eine optimale Raumnutzung erreicht, so dass die
Ein-/Ausschubwege auch relativ groß sein können. Zudem können auch
mehrere Vorrichtungen längsseitig
relativ dicht nebeneinander aufgestellt werden. Der Ein- bzw. Ausschub
der Einheit 3 bzw. von deren Teilen erfolgt von Hand.
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Man
erkennt aus 1 bis 5 und 7, dass
an dem angelenkten Ende des Schwenk-/Führungsarms 52 eine
geschützte
und sichere Durchführung
von Leitungen oder Kabeln aus dem Armkanal gewährleistet ist. Aufgrund eines
maximalen Schwenkwinkels von ca. 45° entsteht ein Knickübergang
mit nur flachen Winkeln.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
kann überall
dort ausgebildet werden, wo eine Bearbeitungseinheit mit nachzufüllendem
bzw. zu entsorgendem Betriebsmittel einer Die erfindungsgemäße Vorrichtung
kann überall
dort ausgebildet werden, wo eine Bearbeitungseinheit mit nachzufüllendem
bzw. zu entsorgendem Betriebsmittel einer Versorgungs-/Entsorgungseinheit
und mit einer weiteren Betriebseinheit zu betreiben ist. Im Rahmen
der Erfindung ist auch eine Vorrichtung denkbar, in der die Versorgungs-/Entsorgungseinheit
mit sämtlichen
Teilen vollständig
in die Bearbeitungseinheit hineinschiebbar bzw. aus dieser herausziehbar
ist.