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Vorrichtung für Bearbeitungsmaschinen, insbesondere Holzbearbeitungsmaschinen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung mit einer oder mehreren Schutzverkleidungen
für Bearbeitungsmaschinen, vornehmlich Holzbearbeitungsmaschinen, die ein oder mehrere
motorisch antreibbare umlaufende Werkzeuge oder Arbeitsaggregate aufweisen, insbesondere
zur Bearbeitung von Werkstück Kanten oder -Randbereichen, namentlich bei flachen
oder plattenförmigen Werkstücken.
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Bei verschiedenen Bearbeitungsmaschinen, insbesondere Holzbearbeitungsmaschinen,
stellt die Minderung der auftretenden Geräusche ein dringliches Problem dar. Dies
gilt u.a. für sog. Doppelendprofiler, die im wesentlichen für die Bearbeitung plattenförmiger
Werkstücke eingesetzt werden. Die Werkstücke werden dabei durch Transporteinrichtungen
in Form von Vorschubketten od.dgl. an Arbeitsaggregaten, wie z.B. Vorritz-Aggregat,
Besäumzerspan-Aggregat und Fräsaggregat, entlanggeführt, die beiderseits der Transporteinrichtungen
angeordnet sind, Bei solchen Maschinen liegt der während der Bearbeitung
abgestrahlte
Schalldruckpegel zwischen 100 und 110 dB(A), gemessen nach DIN in einem Meter Entfernung.
Eine Geräuschminderung ist in solchen und ähnlichen Fällen unerläßlich, zümal es
sich nicht allein um hohe Schalldrücke, sondern vielfach auch um Frequenzen handelt,
die als sehr unangenehm empfunden werden, etwa bei einer Säge oder einem Vorritzr
werkzeug. Weiterhin richtet sich die Forderung nach Geräuschminderung nicht nur
auf die Zeiten der eigentlichen Bearbeitung, sondern gilt auch für den Leerlauf
der Maschinen, weil dann das Werkzeug und dessen schnellaufender Antriebsmotor ebenfalls
noch Geräusche erzeugen.
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Ziel der Erfindung ist es, den erläuterten und ähnlichen Anforderungen
in vorteilhafter Weise Rechnung zu tragen und eine Vorrichtung für Bearbeitungsmaschinen,
insbesondere Holzbearbeitungsmaschinen, zu schaffen, mit der sich eine wirksame
Geräuschminderung erzielen läßt. Dabei strebt die Erfindung weiterhin an, eine solche
Vorrichtung insgesamt und in ihren Einzelheiten günstig und zweckmäßig zu gestalten.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß
eine die jeweilige Bearbeitungsstelle allseitig einschließende Kapsel eine zur Werkstückseite
hin vor der Bearbeitungsstelle ångeordnete volle Stirnwand aufweist, die lediglich
einen Dur¢htrittsweg für den Randbereich der Werkstücke bei deren Längsbewegung
beläßt, und daß in einem auf der der Bearbeitungsstelle abgewandten Seite der Kapsel-Stirnwand
liegenden B'ereich eine Werkstück-Abdeckung vorgesehen ist, die einen
Durchtrittsspalt
für die Werkstücke zwischen sich einschlissende Abdeckelemente enthält, wobei die
Wände der Kapsel und die Abdeckelemente jeweils wenigstens eine Schicht aus Dämm-
und/oder Dämpfungsmaterial aufweisen.
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Mit einer solchen Vorrichtung wird eine sehr wirksame Minderung der
Geräusche an der Maschine erzielt, und zwar sowohl bei der Bearbeitung als auch
im Leerlauf. Die Kapsel umschließt die Bearbeitungsstelle und das Werkzeug vollständig,
weil auch aluf der dem Werkzeug benachbarten Stirnseite der Kapsel eine geräuschhemmende
Wand vorhanden ist, in der sich lediglich ein entsprechend kleiner bzw. schmaler
Durchlaß für die Werkstücke befindet. Dies ergibt eine starke Herabsetzung des Geräuschpegels,
gerade auch hinsichtljch der Schallabstrahlung vom Werkzeug. Zugleich wird mit der
Werkstück-Abdeckung, die gewissermaßen eine Verlängerung der Kapsel zur Werkstückseite
hin dargstellt und eine beidseitige Einkapselung des Werkstückes bildet, eine weitere
erhebliche Geräuschminderung erzielt.
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Es hat sich erwiesen, daß das Schnittgeräusch zu einem großen Teil
vom Werkstück in der Nähe der Bearbeitungsstelle abgestrahlt wird und daß sich durch
die erfindungsgemäße, schalldämmende bzw. schalldämpfende Abdeckung des Werkstückes
im Sinne einer Einkapselung des letzteren eine bedeutende Herabsetzung dieser Schallabstrahlung
ergibt.
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Auch im Leerlauf bewirkt eine solche Ausbildung der Vorrichtung, daß
der z.B. vom Werkzeug hervorgerufene Schall aus dem Inneren der Kapsel durch den
schmalen Durchtrittsspalt
nur stark gedämpft austreten kann.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist ferner den Vorteil auf, daß
sie einfach im Aufbau ist und sich auch nachträglich noch an vorhandenen Maschinen
anbringen läßt und hinsichtlich der Form und Abmessung den jeweiligen Gegebenheiten
angepaßt werden kann.
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Für die Ausbildung der Kapselwände und der Abdeckelemente gibt es
verschiedene Möglichkeiten. Bei einer vorteilhaften Ausführung besteht wenigstens
ein Teil der Wände der Kapsel und der Abdeckelemente jeweils aus einer Spanplatte,
einem Metallblech, namentlich einem Bleiblech, einer Mineralwölleschicht od.dgl.
sowie einer Lochplatte.
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Um einen guten Zugang zum Kapselinneren zu ermöglichen, weist zweckmäßig
eine Kapselwand einen verschließbaren Deckel od.dgl. auf oder bildet selbst einen
solchen Deckel oder eine entsprechende Tür.
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Bei Maschinen nach Art von sog. Doppelendprofilern mit zwei zum Angriff
in der Nähe der beiden Randbereiche der Werkstücke bestimmten Transporteinrichtungen,
beispielsweise Vorschubketten, kann sich die Werkstück-Abdeckung zwischen den beiden
Transporteinrichtullgen erstrecken. J
nach der Breite der Maschine
ist es dabei nicht unbeding-l erforderlich, daß die Werkstück-Abdeckung die ganze
Breite zwischen den Transporteinrichtungen einnimmt, sondern es kann genügen, daß
die Abdeckelemente nur in der näheren Umgebung der Kapselstirnseite vorgesehen werden,
weil dort die stärkste Schallabstrahlung erfolgt.
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Bei einer Vorrichtung mit einer wenigstens eine Bearbeitungsstelle
umgebenden geschlossenen Kapsel, die eine zur Werkstückseite hin vor der Bearbeitungsstelle
angeordnete Stirnwand aufweist, in der ein Durchtrittsweg für den Randbereich der
Werkstücke bei deren Längsbewegung belassen ist, sieht die Erfindung vor, daß im
Inneren der Kapsel eine Werkstück-Abstützung vorhanden ist.
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Dieses Merkmal mit seinen weiteren Ausbildungen läßt sich besonders
vorteilhaft bei einer Vorrichtung anwenden, die auch eine Werkstück-Abdeckung der
erläuterten Art aufweist, ihm kommt darüber hinaus jedoch auch selbständige Bedeutung
in Verbindung mit einer Kapsel der genannten Art zu.
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Bei der Erfindung wurde erkannt, daß die Wirksamkeit der Kapsel umso
größer ist, je weiter die Bearbeitungsstelle und damit das Zentrum der Schallentstehung
in das Kapsel innere verlegt werden kann, weil dabei der Anteil der von den Kapselwänden
abgefangenen Schallenergie größer wird.
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Die genannte Abstützung für das Werkstück im Kapselinneren erlaubt
eine solche günstige Verlegung der Bearbeitungsstelle, weil sie dem Rand bereich
des Werkstückes eine sichere Auflage trotz entsprechender Auskragung dieses Randbereiches
über
eine Transport- oder Vorschubeinrichtung bietet, ohne daß die Schallentstehung größer
wird.
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Die Werkstück-Abstützung im Inneren der Kapsel verleimt dem Werkstücksaum
also eine hohe, schwingungsmindernde S1eifheit und ermöglicht es somit, einen im
Vergleich zu bekannten Maschinen weiter auskragenden Werkstüdksaum zu bearbeiten
und dadurch die erhöhte Schallschutzwirkung im weiter nach innen gelegenen Teil
der Kapsel zu erzielen. Es ergibt sich dabei weiterhin der Vorteil, daß das Werkzeug
selbst einen größeren Abstand von dem Werkstückdurchlaß bzw. der äußeren Werkstück-Abdeckung
hat, so daß auch im Leerlauf der Maschine eine erhöhte Geräuschminderung gegeben
ist.
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Schließlich kann bei einer solchen Ausführung der Vorrichtung die
Kapsel-Stirnseite im Bedarfsfall sehr dick ausgebildet wurden bzw. in besonderem
Maße schallabsorbierend gestaltet werden. Dies 1ist umso bedeutsamer, als sich auf
dieser Seite der Kapsel der Werkstückdurchlaß befindet.
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Weist die Vorrichtung eine äußere Werkstück-Abdeckung auf, so kann
diese bei Vorhandensein einer Werkstück-Abstützung im Kapselinneren ggfs. kleiner
sein als bei Fehlen der letzteren, weil sich ein wesentlicher Teil der die Bearbeitungsstelle
umgebenden Fläche des Werkstücks, die Schall abstrahlt, dann ohnehin im Inneren
der Kapsel befindet.
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Die Fläche um die Bearbeitungsstelle, die Schall abstrahlt, #5t z.B.
beim Besäumzerspanen von Spanplatten, weitgehend unabhängig von den Einstellgrößen
und vom Werkzeugtyp, eine Kreisfläcte um die Schnittstelle mit einem Radius von
etwa 20 cm4
Mit einer Vorrichtung, die sowohl eine Werkstück-Abstützllng
im Kapselinneren als auch eine äußere Werkstück-Abdeckung 'aufweist, ist eine Geräuschminderung
von etwa 30 dB(A) im Leerlauf wie auch beim Schnittvorgang möglich. Dies bedeutet,
daß 99,9 % der Schalleistung durch die Vorrichtung gedämpft oder'gedämmt werden.
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Für die Ausbildung der Werkstück-Abstützung bestehen verschiedene
Möglichkeiten. Bei einer zweckmäßigen Ausführung, weist die Werkstück-Abstützung
einen über die Innenseite der Kapsel-Stirnwand vorstehenden Stützteil auf.
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Die Erfindung sieht weiterhin vor, daß die Werkstück-Abstützung einen
Tragteil enthält, der an einem neben der Kapsel-Stirnwand liegenden Balken oder
einem sonstigen feststehenden Maschinenteil angebracht ist.
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Bei einer vorteilhaften weiteren Ausbildung ist die Werkstück-Abstützung
in der Höhe verstellbar oder weist einen höhenverstellbaren Teil auf. Hierdurch
ist eine Einstellmöglichkeit für die gegen das (elastische) Werkstück wirkende Andruckkraft
gegeben; wodurch einem unterschiedlichen elastischen Verhalten verschiedener Werkstück-Werkstoffe
sowie Verschiedenen Werkstückdicken Rechnung getragen werden kann.
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Die bei der Vorrichtung vorhandene Kapsel kann das Werkzeug zusammen'mit
seinem Antrieb einschließen. Dabei läßt sich
vorteilhaft die Ausführung
so treffen, daß der Antriebsmotor für das Werkzeug von einem Staubschutzgehäuse
umgeben ist, das einerseits an eine Luftzuführleitung und andererseits an eine Luftabströmleitung
angeschlossen ist.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist im Bereich der Bearbeitungsstelle
eine Spänefanghaube angeordnet, mit der eine Absaugleitung in Verbindung steht.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles, aus der zugehörigen
Zeichnung sowie aus den Ansprüchen. Es zeigen: Fig. 1 eine Vorrichtung nach der
Erfindung von der Seite gesehen, Fig. 2 eine im wesentlichen der Vorrichtung nach
Fig. 1 entsprechende Ausführung in einem Schnitt nach der Linie II - II in Fig.
3 und Fig. 3 einen Schnitt nach der-Linie III - III in Fig. 2.
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In den Zeichnung ist die Vorrichtung in der Anwendung bei einer Holztbearbeitungsmaschine
zur Bearbeitung der Kanten von plattenförmigen Werkstücken 11 mittels eines den
Werkstücksaum 21 (Fig. 3) zerspanenden, durch einen Motor 31 angetrie#benen umlaufenden
Werkzeuges 30 wiedergegeben, wobei es sich z.B. un eine insgesamt mit dem Buchstaben
B bezeichnete Beärbeitungsstelle bei einem sog. Doppelendprofiler oder einer ähnlichen
Maschine handeln kann. Das
vom Motor 31 und dem Werkzeug 30 gebildete
Aggregat wird von einem an Führungen 33 horizontal verschiebbaren Längsschlitten
32 getragen, der seinerseits auf einem vertikal auf Führungen 35 verstellbaren Querschlitten
34 sitzt.
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Zur Vorschubbewegung der Werkstücke 11 dienen Transporteinrichtungen,
die beispielsweise obere und untere Vorschubketten 14 aufweisen. Entsprechende Ketten
sind bei einem Doppelendprofiler auch auf der nicht gezeigten gegenüberliegenden
Seite der Maschine vorhanden.
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Die Bearbeitungsstelle B mit dem Arbeitsaggregat 30, 31 wird vollständig
von einer Kapsel 10 umschlossen, die z.B.
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an einer Platte 5 befestigt ist, welche ihrerseits an einem Teil des
Maschinengestells bzw. einem ortsfesten Stützbalken 6 od.dgl. gehalten ist (Fig.
3). Die Kapsel 10 weist außer Seitenwänden 36, einer Rückwand 37 sowie oberen und
unteren Wänden 38 und 39 ein#e vollwertige Stirnwand 40 auf, die sich bei der dargestellten
Ausführung zwischen dem Werkzeug 30, also der Bearbeitungsstelle B, und den Vorschubketten
15 bzw. der Platte 5 und dem Balken 6 sowie einer oberen Platte 7 befindet und lediglich
einen schmalen Durchtrittsweg S für den Randbereich der Werkstücke 11 freiläßt.
Durch diese volle Stirnwand 40 ist eine besonders wirksame Dämmung bzw. Dämpfung
des Bearbeitungs- und Werkzeuggeräusches in unmittelbarer Nähe des Entstehungsortes
erreicht.
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Die Kapsel-Stirnwand 40 und die anderen Wände 36, 37, 38, 39 der Kapsel
10 bestehen jeweils aus einer Spanplatte 1,
einem Bleiblech 2,
einer Mineralwolle-Schicht 3 und einer Lochplatte 4. Dies stellt eine für den Schallschutz
sehr günstige Ausbildung dar.
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Die obere Platte 7 und der ihr benachbarte obere Teil der Stirnwand
40 ist an einer höhenverstellbaren Druckleiste 8 befestigt, so daß eine Einstellbarkeit
auf verschiedene Dicken der Werkstücke gegeben ist. Am vorderen und hinteren Ende
des Werkstück-Durchlasses können Labyrinth-Dichtungen 9 (Fig. 2) vorgesehen sein,
die insbesondere so ausgebildet sind, daß sie eine mehrfache Schallum lenkung bewirken
und dabei doch eine Einstellbarkeit in der Höhe zulassen.
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Die Vorrichtung weist ferner eine Werkstück-Abdeckung 45 mit beiderseits
eines Durchtrittsspaltes für die zu bearbeitenden Werkstücke 11 angebrachten, z.B.
am Balken 6 und an der Druckleiste 8 befestigten Abdeckelementen 15 auf, die ebenso
wie die Kapselwände jeweils aus einer Spanplatte 16, einem Bleiblech 17, einer Mineralwolle-Schith
18 und einer Lochplatte 19 bestehen. Damit ist eine echte Einkapselung des Werkstückes
als eines besonders starken Schallabstrahlers beim Bearbeitungsvorgang erzielt.
Im Leerlauf bewirken diese Elemente, daß der Schall aus dem Inneren der Kapsel 10
auch durch den schmalen Werkstück-Durchlaß nicht ungedämpft austreten kann.
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Im Inneren der Kapsel 10 ist eine Werkstück-Abstützung 41 vorgesehen,
die es ermöglicht, die Bearbeitungsstelle B
zum Inneren der Kapsel
hin zu verlegen, was für die Geräuschminderung sehr günstig ist, ohne daß jedoch
die Stabilität des Werkstückes bei der Bearbeitung seines Saumes beeinträchtigt
wird. Durch die Möglichkeit, einen weiter auskragenden Werkstücksaum zu bearbeiten,
ergibt sich außerdem der Vorteil, daß das Werkzeug weiter entfernt von der Transporteinrichtung
läuft, so daß auch im Leerlauf das Geräusch durch eine größere Dämpfungsstrecke
gemindert wird.
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Bei der dargestellten Ausführung weist die Werkstück-Abstützung 41
eine Abstützplatte 20 auf, die relativ zu einem Winke#leisen 22 z.B. mit Hilfe von
lediglich angedeuteten Einstellschrauben 42 in der Höhe verstellbar ist. Durch die
Höhenverstellbarkeit der Abstützplatte 20 ist eine Möglichkeit zur Einstellung der
Andruckkraft gegen das (elastische) Werkstück gegeben, wodurch dem unterschiedlichen
elastischen Verhalten verschiedener Werkstück-Werkstoffe sowie verschiedener Werkstückdicken
Rechnung getragen wird. Das Winkeleisen 22 ist seitlich an der Platte 5 bzw. am
Balken 6 fest angebracht. Die Abstützplatte 20 kann an ihrem vorderen, dem Werkstückeinzug
zugewandten Ende mit einer Abschrägung oder Fase versehen sein, so daß auch bei
welligen Werkstücken keine Gefahr eines Anstoßens besteht.
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Für den Abtransport der Späne und die Kühlung des Antriebsmotors für
das Werkzeug ist der Kapsel eine eigene Absaugeinrichtung zugeordnet. Die Späneabsaugung
erfolgt sowohl an der Schnittstelle durch eine Haube 43 als auch am Boden
der
Kapsel 10. Die Absaugung direkt an der Schnittstelle hat den Vorteil, daß sich keine
Späne in der Schnittfuge festsetzen können, die die Qualität der Schnittfläche verschlechtern
würden. Späne, die die Haube 43 nicht erfassen kann, werden ebenso wie Holzstaub
vom Kapselboden abgesaugt. Die Haube kann selbst auch ganz oder teilweise aus schalldämpfendem
Material bestehen.
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Der Antriebsmotor 31 ist von einem z.B. aus Blech oder einem sonstigen
geeigneten Material bestehenden Staubschutzgehäuse 23 ungeben. Die zur Motorkühlung
notwendige Luft wird durch eine Luftzuführleitung 27 aus der Umgebung bezogen, wobei
in der Zuführleitung 27 im Bereich der hinteren Kapselwand 37 ein schalldämmender
bzw. schalldämpfender Einbau 24 vorgesehen ist, der eine Wanddurchführung bildet
und, wie Fig. 3 erkennen läßt, so gestaltet ist, daß ein Labyrinth mit mehrfacher
Schallumlenkung vorhanden ist. Das Labyrinth ist unter Verwendung gleicher oder
ähnlicher Materialien aufgebaut, aus denen auch die Kapselwände bestehen. Aus dem
Schutzgehäuse 23 wird die Luft durch eine Abströmleitung 28 abgeführt, die in die
Absaugleitung 25 der Kapsel 10 mündet.
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Die Absaugleitung ist ein von mehreren Schichten 1, 2, 3, 4 aus dämpfendem
und dämmendem Material umgebener Kanal 25, wobei dessen Begrenzungen ebenso oder
ähnlich aufgebaut sein können wie die Wände der Kapsel selbst. Dies läßt Fig. 3
erkennen.
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Um eine unmittelbar Schallausstrahlung zu vermeiden, ist der Kanal
25 mit mehreren Ecken oder Knickstellen (Fig. 3) von je 900 versehen. An diesen
Stellen sind jeweils unter einem Winkel von 450 schalldurchlässige Spanleitelemente
26 eingebracht. Hierdurch werden die Späne um den Knick herum geleitet, der Schall
durchdringt jedoch diese beispielsweise aus durchbrochenen Platten oder gitterartigen
Teilen gebildeten Elemente und trifft senkrecht auf die dahinterliegende schallabsorbierende
Auskleidung. Eine derart gestaltete, fugenlos gefertigte Absaugeinrichtung gewährleistet,
daß die geräuschmindernde Wirkung der Schallschutzkapsel nicht beeinträchtigt wird.
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Bei Vorhandensein mehrerer Kapseln an einer Maschine ist vorteilhaft
jeder derselben ein gesonderter Kanal der beschriebenen Art für die Absaugung zugeordnet.
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Für den Werkzeugwechsel, zur Einstellung, zur Durchführung von Wartungsarbeiten
usw. weist die Kapsel 10 einen mit Schnellverschlüssen 12 versehenen Deckel 13 auf.
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Alle in der vorstehenden Beschreibung erwähnten bzw. in der Zeichnung
dargestellten Merkmale sollen, sofern der bekannte Stand der Technik es zuläßt,
für sich allein oder auch in Kombinationen als unter die Erfindung fallen angesehen
werden.
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Patentansprüche