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Absaugevorriohtung an Holzbearbeitungsmaschinen Die Erfindungliegt
auf dem Gebiet der Holzbearbeitungsmaschinen und betrifft eine Absaugevorrichtung
für die Späne, insbesondere an Bohr- und Fräsmaschinen, bei denen die Werkzeugspindel
fest steht oder an einem Schwenkarm angeordnet ist.
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Bekannte Absaugevorrichtungen für die vom Werkzeug erzeugten Späne
bei Holzbearbeitungsmaschinen bestehen aus einer oder mehreren Saugdüsen, die über
Luftableitungsrohre an eine Absaugan lage angeschlossen sind. Die Luftableitungsrohre
sind im allgemeinen unmittelbar an die Düsen anschließend, in einem Teil flexibel
ausgeführt, so daß die Düsen in einer günstigen Lage
zum Werkzeug
und zum Späneanfall angeordnet werden können. Derartige bekannte Absaugdüsen sind
jedoch bei Bohrern und ganz besonders bei Fräsern nicht sehr wirkungsvoll, da diese
Werkzeuge die Späne nach allen Seiten radial fortschleudern und dementsprechend
nur ein verhältnismäßig geringer Teil von Spänen in den Bereich einer Absaugdüse
gelangt, die neben dem Werkzeug angeordnet ist, und zwar auch dann, wenn ihre Öffnung
sehr nahe neben dem Werkzeug liegt. Zu berücksichtigen ist dabei jedoch immer die
Bearbeitungstiefe oder Eindringtiefe des Werkzeuges in das Werkstück. Die Düse kann
nur oberhalb der größten Eindringtiefe des Werkzeuges angeordnet sein.
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ein/ Hier setzt der Gedanke der Erfindung, die sich die Aufgabe gestellt
hat, eine Absaugevorrichtung für die Späne, insbesondere von Bohr- und Fräsmaschinen
zu schaffen, die sämtliche am Werkzeug anfallenden Späne erfaßt und absaugt und
damit wesentlich wirkungsvoller ist als bisher bekannte Späneabsaugevorrichtungen.
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Nach derErfindungist eine Absaugevorrichtung für die Späne an Holzbearbeitungsmaschinen,
insbesondere an Bohr- und Fräsmaschinen, bei denen die Werkzeugspindel fest steht
oder an einem Schwenkarmtangeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugspindel
etwa konzentrisch von einem zylindrischen oder trick terförmigen, in der Umgebung
des Werkzeugs offenen Gehäuse umschlossen ist, in dem am Werkzeug ein Unterdruck
erzeugt iwrd und an das ein Luftableitungsrohr angeschlossen ist.
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Auf der Spindel kann oberhalb des Spannfutters ein Lüfterrad angeordnet
sein, das Iiuft- und Späneableitungsrohr kann auch an eine Absauganlage angeschlossen
sein. Das die Spindel umgebende Gehäuse ist oberhalb des Spannfutters mit einer
Trennfuge versehen, an der die beiden Gehäuseteile lösbar miteinander verbunden
sind. Die beiden Gehäuseteile können klemmend ineinandergreifen oder mit einem Schraubsteclcverschluß
oder Kugelschnäppern oder dergleichen zur gegenseiten Halterung versehen sein. Der
das Werkzeug umgebende untere Ran d des Gehäuses ist mit einem nach unten ragenden
Borstenring versehen, der am Gehäuse abnehmbar befestigt sein kann und nach einer
besonders vorteilhaften Ausführungsform gegenüber dem Gehäuse in der Höhe verschieblich
oder verstellbar ist. Der untere Rand des Gehäuse ses und/oder der Borstenring können
auch der Mantelfläche einer waagerechten zylindrischen Durchdringung und damit einem
rotierenden Werkstück angepaßt sein. Zweckmißig ist zumindest der untere Teil des
Gehäuses aus einem glasklaren Material, vorzugsweise einem Kunststoff, wie Acrylglas,
Polykarbonat oder dergleichen, hergestellt.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispie len mit
Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeiehnungen zeigen: Fig, 1 eine
perspektivische Ansicht eines schwenkbaren Auslegearms mit einem Präsaggregat, Fig.
2 einen senkrechten Schnitt durch den unteren Teil des Fräsaggregates,
Fig.
3 einen waagerechten Schnitt durch das Fräsaggregat an der Frässpindel, Fig. 4 einen
waagerechten Schnitt entsprechend Fig. 3 einer anderen Ausführungsform, Fig. 5 eine
schematische perspektivische Ansicht des Unterteils des Gehäuses nach einer anderen
Ausfürungsform.
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Die Absaugevorrichtung nach der Erfindung ist besonders gut geeignet
für rotierende Werkzeuge und wird in Verbindung mit Fig.
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1 in Bezug auf eine Ausführungsform erläutert, bei der ein Fräsaggregat
an einem Schwenkarm angeordnet ist. Derartige Fräsmaschinen werden vielfach für
Kopierarbeiten verwendet, und zwar zum Vervielfältigen von Schnitzarbeiten. Dabei
sind die Werkstücke entweder flächenhaft oder auch räumlich ausgebildet und auf
einer sich drehenden Spindel angeordnet, so daß sie während des Kopierens von allen
Seiten bearbeitet werden.
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Die Darstellung in Fig. 1 zeigt lediglich eine schmetische W1 dergabe.
An einem Schwenkarm 1, der mit einem senkrechten Zapfen 2 an einem Ausleger 3 des
Gestells 4 angelenkt ist, ist am äußeren freien Ende ein Fräsaggregat angeordnet.
Dieser Schwenkarm 1 kann auch über eine Höhenverstellung oder eine Höhenverschwenkung
mit dem Gestell 4 verbunden Bein. Im allgemeinen ist er mit einer Querverbindung,
die als Parallelogramführung wirkt, mit mehreren gleichgestalteten Schwenkarmen
mit Fräsaggregaten verbunden und einem ebenfalls gleichgestalteten
Schwenkarm,
der den Kopierfühler trägt.
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Das Fräsaggregat besteht aus einem Antriebsmotor 5, der oberhalb des
Schwenkarms 1 angeordnet ist, und dessen Welle den Schwenkarm nach unten durchdringt,
und am Austritt die Werkzeugspindel 6 bildet, an der das Spannfutter 7 festsitzt.
In das Spannfutter ist ein Fräser 8 eingesetzt.
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Unterhalb des Schwenkarms ist, die Spindel 6, das Spannfutter 7 und
das Werkzeug 8 umgebend, konzentrisch ein Gehäuse 9 angeordnet, das unmittelbar
an die Unterseite des Schwenkarmes 1 anschließt oder nach oben hin abgeschlossen
ist. Das Gehäuse 9 hat einen kreisförmigen Querschnitt, und zwar oberhalb des Spannfutters
7 einen verhältnismäßig weiten Querschnitt. Oberhalb oder in Höhe der Oberkante
des Spannfutters 7 ist das Gehäuse mit einer Trennfuge versehen, der obere Teil
10 des Gehäuses ist fest mit dem Schwenkarm 1 oder dem Motorflansch verbunden und
an einer Seite mit einem Auslaßstutzen 11 für den Anschluß eines Luftableltungsrohre
s versehen. An der Unterkante des Gehäuseteiles 10 ist mit einem Klemmverschluß,
einem Schrau# steckverschluß oder mit Kugelschnäppern 12 der untere Teil des Gehäuses
lösbar befestigt. Dieser untere Teil 13 verläuft von der Anschlußstelle an dem oberen
Teil zunächst stark trichterförmig und dann mit einem wieder zylinderförmigen unteren
Teil 13, der das Spannfutter und das Werkzeug umgibt, bis zu seiner Unterkante 14.
Diese Unterkante 14 liegt höher als die
Eintauchtiefe des Werkzeuges
in das Werkstück ausmacht, so daß bei der Bearbeitung immer ein Abstand zwischen
Unterkante 14 des Gehäuses und der Oberfläche des Werkstückes 17 besteht.
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Oberhalb der Unterkante 14 des Gehäuses und dieses außen ungebend
ist ein Ring 15 angeordnet, der mit nach unten ragenden Borsten 16 versehen ist.
Diese Borsten 16 überbrücken den freien Zwischenraum zwischen der Unterkante 14
des Gehäuses und der Oberfläche des Werkstückes 17 und verhindern einerseits gewissermaßen
als Sperrzeun ein radiales Fortschleudern der Späne von dem Werkzeug, andererseits
verstärken sie einen im unteren Teil des Gehäuses bestehenden Unterdruck, so daß
durch die Zwischenräume zwischen den Borsten eine starke Luft strömung entsteht,
die zunächst konzentrisch auf das Werkzeug gerichtet ist und dann nach oben in das
Gehäuse abgelenkt wird. Mit dieser Luft strömung werden die vom Werkzeug erzeugten
Späne nach oben weggetragen.
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Der Ring 15 oberhalb der Unterkante 14 des Gehäuses, an dem die Borsten
16 sitzen, kann mit dem Gehäuse fest verbunden sein.
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Nach einer vorteilhaften Ausführungsform ist er jedoch abnehmbar und
in besonders zweckmäßiger Weise mit einer Gleitführung gegenüber der Unterkante
des Gehäuses verschieblich, so daß beim Absenken des Gehäuses gegen das Werkstück
17 der Borstenring nach oben geschoben wird und ständig mit den Borsten auf der
Oberfläche des Werkstückes aufsteht.
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Der Unterdruck im unteren Teil des Gehäuses wird vorteilhaft erzeugt
durch ein Lüfterrad 18, das oberhalb des Spannfutters 7 auf der Spindel 6 befestigt
ist. Da bei Sohr- und Bräsarbeiten die Spindel mit hoher Umdrehungszahl läuft, wird
von dem in dem Gehäuse 10 auf der Spindel 6 angeordneten Lüfterrad 18 im unteren
Teil des Gehäuses ein ausreichender Unterdruck erzeugt, der zum Absaugen der Späne
von dem Werkzeug ausreicht und diese Späne auch über den Stutzen 11 in das Luftableitungsrohr
19 weiterfördert, das zweckmäßig flexibel ausgebildet und an dem Schwenkarm 1 angeordnet
ist. Selbstverständlich kann das Luftableitungsrohr 19 auch an eine Absauganlage
angeschlossen sein, die zusätzlich zu dem auf der Spindel angeordneten Lüfterrad
die Luft absaugt und die Späne transportiert oder aber diese Aufgabe alleine erfüllt,
so daß beispielsweise bei langsam drehenden Spindeln kein Lüfterrad 18 angeordnet
ist Zumindest der untere Xeil 13 des Gehäuses ist zweckmäßig aus einem glasklaren
Material, vorzugsweise einem Kuhststofff wie Acrylglas oder Polykarbonat hergestellt,
so daß der Werkzeugeingriff in dem Werkstück beobadhtet werden kann und beispielsweise
eine Einstellung des Werkzeuges auf besondere Markierungen auf dem Werkstück keine
Schwierigkeiten bereitet. Durch das glasklare Unterteil kann auch der Bearbeitungsvorgang
beobach# tet werden. Selbstverständlich kann auch der obere eil 10 des Gehäuses
aus einem glasklaren Werkstoff bestehen,
Insbesondere in seinem
oberen Teil 10 muß das Gehäuse nicht, wie es in den Figuren 1 - 3 dargestellt ist,
zylindrisch ausgebildet und konzentrisch zur Spindel 6 angeordnet sein, das Gehäuse
kann auch entsprechend der Fig. 4 in diesem Teil etwa schneckenförmig ausgebildet
sein, so daß sich gegebenenfalls günstigere Strömungsverhältnisse und eine bessere
Ableitung der Späne zum Luftableitungsrohr ergeben.
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Nach der Fig. 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der untere Rand 14 des Gehäuses in Form der Trennungslinie
an einer waagerechten, zylindrischen Durchdringung ausgebildet. Diese Form des unteren
Randes des Gehäuses ist dann zweckmäßig, wenn um eine waagerechte Achse 20 rotierende
Werkstücke 21 durch das Werkzeug 8 als Fräser allseits bearbeitet werden. Der Borstenring
15, 16, der den unteren Rand 14 des Gehäuses überragt, ist dann dieser besondern
Form der Unterkante 14 des Gehäuses angepaßt. Insbesondere im Zusammenhang mit dem
zuletzt beschriebenen Bearbeitungsbeispiel ist sehr deutlich erkennbar, welche erheblichen
Vorteile eine Absaugevorrichtung für die Späne nach der Erfindung bietet, denn bei
der Bearbeitung von rotierenden Werkstücken sind bisher durch starken Späneanfall
Fertigungsstörungen und -Ungenauigkeiten aufgetreten.
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Durch das restlose Entfernen der Späne können derartige Schwierigkeiten
nicht mehr auftreten.
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Eine Absaugevorrichtung nach der Erfindung wurde vorstehend
in
der Anwendung auf bewegliche Werkzeugspindeln erläutert.
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Selbstverständlich ist diese Absaugevorrichtung auch an jeder anderen
Werkzeugspindel für rotierende Werkzeuge anzubringen, die nicht beweglich ist, also
beispielsweise bei einer Bohrmaschine. Aus der vorstehenden Beschreibung ist zu
erkennen, daß viele und erhebliche Vorteile erreicht werden. Die von rotierenden
Werkzeugen erzeugten Späne werden auf dem gesamten Umfang des Werkzeuges erfaßt
und abgesaugt, die Absaugleistung kann dabei verhältnismäßig gering sein, weil die
Späne schon durch den Borstenring mechanisch zurückgehalten werden, im übrigen wird
dadurch ein derart guter Kontakt mit der Werkstückoberfläche erreicht, daß schon
verhältnismäßig geringe Absaugeleistungen ausreichen, um die Späne restlos zu entfernen.
Weiterhin ist durch die Anbringung des Lüfterrades auf der Spindel der erhebliche
Vorteil erreicht, daß im allgemeinen keine gesonderte Absaugeanlage vorhanden sein
muß. Weiterhin wird durch die vollkommene Umgebung der Werkzeugspindel und des Werkzeuges
mit einem Gehäuse eine Unfallgefahr praktisch völlig ausgeschlossen.