DE2726382C3

DE2726382C3 - Vorrichtung zum Bohren und Ausschneiden oder Fräsen eines Bauteiles aus einem plattenförmigen Werkstück aus Holz o.dgl

Info

Publication number: DE2726382C3
Application number: DE19772726382
Authority: DE
Inventors: Paul 7843 Heitersheim Wassmer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-06-10
Filing date: 1977-06-10
Publication date: 1980-09-04
Also published as: DE2726382B2; DE2726382A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowohl zum Bohren als auch zum wenigstens teilweisen konturabhängigen Ausschneiden oder Fräsen eines einspannbaren Bauteiles aus einem plattenförmigen Werkstück aus Holz od. dgl. Leichtbaustoff.

Bei der Holzbearbeitung ist es bekannt, bestimmte, vorzugsweise plattenförmige Werkstücke entlang ihrem Umriß aus einer Platte mit Hilfe einer Schablone od. dgL auszufräsen und danach die für eine Verbindung mit weiteren Bauteilen netwendigen Lochungen zu bohren. In ähnlicher Weise können auch Spanplatten, Kunststoffplatten oder Sandwich-Platten bearbeitet werden. Die in der Regel große Anzahl von Bohrungen wird dabei mit mehreren Bohrungen gleichzeitig in einem zweiten Arbeitsgang durchgeführt. Nachteilig ist dabei, daß zwei verschiedene Arbeitsstatjonen mit entsprechenden Maschinen und entsprechendem Bedienungspersonal sowie ein Zwischentransport zwischen den beiden Arbeitsstationen notwendig sind.

Aus der DE-PS 638616 ist eine Fräsmaschine zum Bearbeiten von Besen- und Schrubberhölzern bekannt, bei der gleichzeitig auch die Bohrung für den Besenstiel eingefräst wird. Dabei können aber nur die genau definierten Besenteile mit den ihnen zugehörenden Konturen bearbeitet werden. Die Bearbeitung von plattenförmigen Werkstücken mit beliebiger Kontur, sei es Außenkontur oder Innenkontur, ist mit dieser Fräsmaschine nicht möglich.

Aus der DE-OS 2405552 ist bereits eine Maschine zum Einfräsen von Profilen in die Rahmen von Fensterflügeln und dergleichen bekannt, mit der außerdem gleichzeitig Bohrungen angebracht werden können. Dabei ist jedoch nur eine linienförmige Fräserbewegung vorgesehen und möglich. Die Bearbeitung von Platten, bei denen beliebige Konturen ausgeschnitten oder gefräst werden sollen, ist damit nicht möglich.

Aus der am 16. August 1956 bekanntgemachten deutschen Patentanmeldung M 18202 I b/38 d ist schließlich eine Maschine bekannt, bei der der Fräser ortsfest ist und das Werkstück relativ zu diesem Fräser geradlinig bewegbar ist, um Schlitze oder Nuten anzubringen. Ein während des Fräsens erfolgendes Bohren könnte nur dann erfolgen, wenn die Bohrvorrichtung mit dem Werkstück mitläuft. Für das Bohren muß deshalb bei dieser Vorrichtung der Vorschub stillgesetzt werden, so daß während des Bohrens wiederum kein Fräsen stattfinden kann.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei der zur Durchführung der einzelnen Bearbeitungsvorgänge der maschinelle und personelle Aufwand vermindert und Zwischentsransporte des Werkstückes vermieden sind.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß wenigstens ein Fräser mit Antriebsvorrichtung in einer Ebene parallel zum Werkstück beliebig verschiebbar ist, daß auf der der Fräsvorrichtung abgewandten Seite Bohrer angeordnet sind, die an einer zur Werkstückebene verstellbaren Platte od. dgl. Halterung befestigbar sind, und daß eine der Kraft des Fräsers und/oder der Bohrer widerstehende Spannvorrichtung für das Werkstück vorgesehen ist. Mit einer solchen Vorrichtung kann der Bohrvorgang und das Fräsen oder Ausschneiden auf derselben Maschine, also ohne Umspannen durchgeführt werden, so daß einzelne Arbeitsstationen für diese Bearbeitungen und entsprechende Zwischentransporte zwischen einzelnen Bearbeitungsstationen vermieden werden. Fräser und Bohrer können dabei entweder gleichzeitig oder auch nacheinanderangewendetwerden, ohne daß jedoch das Werkstück umgespannt werden muß.

Eine zweckmäßige Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergibt sich, wenn der Frä-

ser als Oberfräser ausgebildet ist. Der Fräser bearbeitet dann das Werkstück von oben her, so daß eine gute Beobachtung dieses Arbeitsvorganges möglich ist, während die Bohrer von unten an ,dem Werkstück angreifen können.

Die beliebige Verstellbarkeit des Fräsers zur Herstellung beliebiger Konturen kann besonders einfach dadurch verwirklicht werden, daß der Fräser an einem quer verstellbaren Support befestigt ist, dessen Führungen auf einem Schlitten angeordnet sind, der auf rechtwinkig zur Verstellbawegung des Supports verlaufenden Schienen od. dgl. verfahrbar ist Dadurch kann der Fräser der Richtungsänderung einer herzustellenden Kontur gut folgen.

Bei Schlabonensteuerungdes Fräsers kann auf dem Weg der Abtasteinrichtung ein verstellbarer Endschalter od. dgl, angeordnet sein, der mit der Vorschubeinrichtung der Bohrer verbunden ist, so daß bei Berührung des Abtasters die Bohrer eingeschaltet und vorgeschoben werden. Dadurch läßt sich der Bereich des Fräsers vorwählen, der zuerst erreicht werden soll, bevor die Bohrer ihrerseits das Werkstück beaufschlagen. Auf diese Weise lassen sich die Kräfte der Spannvorrichtung besonders günstig einsetzen. Dabei kann zum Einschalten der Bohrer auch eine Lichtschranke od. dgl. vorgesehen sein.

Als Spannvorrichtung für das Werkstück können wenigstens zwei Andrückrollen vorgesehen sein, deren Achsen parallel und mit Abstand zueinander angeordnet sind und die mit einer Vorschubeinrichtung des Fräsers verbunden sind, und kann die Länge der Andrückrollen wenigstens nahezu der Breite des zu bearbeitenden Werkstückes entsprechen und kann der Fräser im Zwischenraum zwischen den beiden Andrückrollen angeordnet sein. Auf diese Weise läßt sich auch eine gegebenenfalls vollständig umlaufende Außenkontur an einer Platte bearbeiten und dennoch diese Platte so halten, daß sie auf einfache Weise den beim Bearbeiten entstehenden Kräften widerstehen kann, ohne daß das Werkstück verschoben oder in störender Weise von seiner Unterlage abgehoben wird. Dabei ist durch diese spezielle Anordnung des Fräsers zwischen den Rollen auch erreicht, daß die beste Halterung des Werkstückes immer in dem Bereich gegeben ist, in dem auch der Fräser gerade arbeitet. Da diese Spannvorrichtung dem Vorschub des Fräsers folgt, kann, wie schon erwähnt, eine vollständigumlaufende Außenkontur ausgefräst werden. Eine einfache Ausführungsform dieser Spannvorrichtung ergibt sich, wenn die Andrückrollen an dem Schlitten befestigt sind. Auf diese Weise können sie dem Fräservorschub gut folgen und gleichzeitig das Werkstück in der gewünschten Weise festlegen.

Nachstehend ist ein bevorzugtes Austührungsbeispiel nach der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt in zum Teil schematisierter Darstellung

Fig. 1 eine Seitenansicht, und

Fig. 2 eine Draufsicht einer Vorrichtung,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch die Maschine gemäß Fig. 2,

Fig. 4 eine Stirnansicht der Vorrichtung,

Fig. 5 einen Querschnitt durch den Arbeitsbereich mit den Bohrern, in vergrößertem Maßstab,

Fig. 6 eine Draufsicht auf einen Teilausschnitt einer Schablone mit der daran angreifenden Abtasteinrichtung,

Fig. 7 eine Seitenansicht der Abtasteinrichtung,

Fig. 8 ein mit Hilfe der Vorrichtung bearbeitetes Werkstück, und

Fig. 9 ein zweites Beispiel eines bearbeiteten Werkstückes.

Eine im Ganzen mit 1 bezeichnete Vorrichtung gemäß den Fig. 1 bis 5 dient zum Fräsen und Bohren von plattenförmigen Werkstücken aus Holz oder Leichtbaustoff und zum Herstellen von Bauteilen, wie sie beispielhaft in den Fig. 8 und 9 angedeutet sind.

Fig. 8 zeigt ein Seitenteil 2 für einen Sessel, welches aus einer Platte 3 herausgefräst wurde und mit Lochungen 4 zum Einsetzen z. B. von Querverstrebungen od. dgl. ausgestattet ist.

In den Fig. 3 und 5 erkennt man die Platte 3, welehe auf einer Arbeitsfläche der Vorrichtung 1 liegt mid an welcher ein Fräser 5 von der einen Seite und Bohrer 6 von der anderen Seite angreifen. Der Fräser 5 hat für seinen Antrieb einen unmittelbar über ihm sitzenden Motor 7, während die Bohrer von einem gemeinsamen Motor 8 über ein Getriebe 9 und biegsame Wellen 10 angetrieben werden.

Der Fräser 5 ist zusammen mit seinem Antriebsmotor 7 steuerbar und in einer Ebene verschiebbar vorgesehen, so daß er die in den Fig. 8 und 9 erkennbaren Umrißlinien 11 der dort gezeigten Werkstücke aus einer Platte ausschneiden bzw. ausfräsen kann. Auf der dem Fräsmotor 7 entgegengesetzten Seite der Ebene der zu bearbeitenden Platte 3 und senkecht zu dieser Ebene sind die Bohrer 6 an einer vertikal ver-

jo stellbaren Platte 12 gehalten.

Um die Kontur 11 genau und wiederholbar mit dem Fräser 5 bearbeiten zu können, ist im Ausführungsbeispiel die Fräsvorrichtung mit einer an einer Schablone entlangführbaren Abtasteinrichtung 13 gemäß

J5 den Fig. 6 und 7 gekuppelt. Der Antrieb des Fräsers 5 und insbesondere auch der Fräser S selbst sind im Ausführungsbeispiel vertikal, die Arbeitsebene etwa horizontal und die Bohrer 6 von unten senkrecht gegen die Arbeitsebene verstellbar angeordnet. Die zu bearbeitende Platte 3 kann also in bequemer Weise etwa horizontal auf die Arbeitsebene aufgelegt werden.

Der Antriebsmotor 7 des Fräsers 5 ist an einem quer verstellbaren Support 14 befestigt, dessen Führungen 15 auf einem Schlitten 16 angeordnet sind, der auf rechtwinklig zur Verstellbewegung des Supports 14 verlaufenden Schienen 17od. dgl. Führungen verfahrbar ist. Man erkennt vor allem in Fig. 1 und 3 deutlich die auf dem Schlitten 16 angeordneten Füh-

w rungsschienen 18, die von den Führungen 15 des Supports 14 umgriffen sind. Ähnliche Führungen 19 umgreifen die Schienen 17, die in Längsrichtung des Maschinengestelles 20 an den Längsseiten der Arbeitsflächen und in Verlängerung des Schablonenbe-

¹SS reiches 21 angeordnet sind.

Der Support 14 reicht in der Ausgangsstellung gemäß den Fig. 1 und 3 über den Schablonenbereich 21 und kann bei den verschiedenen Vorschubbewegungen also mit seiner Abtasteinrichtung 13 so über

bo die Führungen 15 und 17 gesteuert werden, daß beliebige Konturen 11 gebildet und ausgefräst werden können. Dabei kann an der nicht näher dargstellten Schablone auf dem Weg der Abtasteinrichtung 13 ein de· besseren Übersicht wegen ebenfalls nicht näher

b5 dargestellter, verstellbarer Endschalter angeordnet sein, der mit der Vorschubeinrichtung der Bohrer 6 verbunden ist und bei Berührung des Abtasters die Bohrers 6 einschaltet. In Fig. 6 ist ein Bereich einer

Schablone dargestellt und man erkennt eine Nut 22, in welche zwei Zapfen oder Rollen 23 der Abtasteinrichtung 13 eingreifen. Seitlich von der Nut befinden sich Reibräder 24, die über ein entspechendes Getriebe 25 (vgl. Fig. 7) und einen entsprechenden Antrieb 26 angetrieben werden und die Abtasteinrichtung in Richtung des Pfeiles PfI vorwärts bewegen. Die Reibräder 24 haben dabei einen die Reibung erhöhenden Überzug 24a. Damit der Vorschub der Abtasteinrichtung durch die Reibräder 24 auch in engen Kurven gewährleistet ist, ist gemäß Fig. 6 bei einer solchen engen Kurve 22a der abzutastenden Nut 22 auf der Innenseite dieser Kurve eine Mulde 27 od. dgl. Ausnehmung bzw. Vertiefung vorgesehen. Das auf dieser Seite der Nut 22 geführte Reibrad 24 verliert also im Bereich der engen Kurve 22a den Kontakt mit der Unterlage, so daß es die erforderliche enge Richtungsänderung durchführen kann, ohne durch seine eigene Umdrehung den Vorschub zu bremsen oder zu behindern.

Zur Steuerung des Fräservorschubes kann gegebenenfalls auch eine numerische Steuerung vorgesehen sein, die Support und Schlitten entsprechend der gewünschten Kontur 11 bewegt. Zum Einschalten der Bohrer 6 kann anstelle eines Endschalters im Schablonenbereich auch eine Lichtschranke od. dgl. vorgesehen sein. Darüber hinaus kann auch das Einschalten der Bohrer 6 von einer numerischen Steuerung im Inneren des Maschinengestelles zum jeweils gewünschten, vorzugsweise einstellbaren Zeitpunkt veranlaßt werden.

Da gemäß den Fi g. 8 und 9 aus Platten 3 Teile herausgefräst werden können sollen, die eine umlaufende Kontur haben, die also nicht von der Seite her eingespannt werden können, gehört zu der Erfindung auch eine Spannvorrichtung für diese Werkstücke, die in der Lage ist, die beim Fräsen und gleichzeitigen Bohren von den verschiedenen Seiten auf das Werkstück her auftretenden Kräfte aufzunehmen. Dabei ist diese noch zu beschreibende Spannvorrichtung so ausgebildet, daß sie auch Anwendung finden kann, wenn nur gefräst oder nur gebohrt wird.

Im Ausführungsbeispiel sind als Spannvorrichtung für das Werkstück wenigstens 2wei Andrückrollen 28 vorgesehen, deren Achsen parallel und mit Abstand zueinander angeordnet sind und die mit wenigstens einer Vorschubeinrichtung der Fräsvorrichtung 7 verbunden sind und dem Vorschub folgen. Besonders einfach ist es, wenn diese Andrückrollen 28 - wie im Ausfühningsbeispiel gezeigt - an dem Support 14 oder dem Schlitten 16 befestigt sind. Eine Befestigung an dem SchiiUen 16 hat den Vorteil, daß die Rollen 28, die sich quer zu den Schienen 17 erstrecken, parallel zu diesen Schienen 17 über das Werkstück geschoben werden unabhängig davon, wo sich dabei jeweils der Fräser 5 befindet. Die Länge der Andrückrollen 28 entspricht dabei wenigstens nahezu der Breite des zu bearbeitenden Werkstückes bzw. der zu bearbeitenden Platte 3. Im Ausführungsbeispiel erkennt man gemäß Fig. S,daß die Andrückrollen 28 sogar seitlich gegenüber der Platte 3 überstehen. Es ist vorteilhaft, wenn die Andrückrollen 28 den Zwischenraum zwischen den Schienen 17 nahezu überbrücken, so daß dieser als Arbeitsfläche zur Verfügung stehende Zwischenraum mit Platten beliebiger Breite bis zur Größe dieses Zwischenraumes belegt werden kann.

In Fig. 3 erkennt man ferner, daß der Fräser S im Zwischenraum zwischen den beiden Andrückrollen

ίο 28 angeordnet ist. Beidseitig des Fräsers 5 wird also die Platte 3 festgespannt und nach unten gedrückt, so daß die von dem Fräser 5 ausgehenden Kräfte gut aufgenommen werden können. Da die Platte gleichzeitig von unten mit den Bohrern 6 beaufschlagt werden

is soll, liegt sie nur im Randbereich auf, gegen den sie dabei von den über die Platte 3 rollenden Andrückrollen jeweils angedrückt wird.

In Fig. 3 erekennt man ebenfalls noch, daß die Andrückrollen 28 eine vorzugsweise auswechselbare elastische Ummantelung 29 aufweisen. Falls nämlich ein Bohrer 6 beim Durchstoßen der Platte 3 von unten nach oben einmal an einer Stelle austritt, an der sich gerade eine Andrückrolle 28 befindet, ist es vorteilhaft, wenn deren Ummantelung nachgiebig ist. Es kann jedoch der Endschalter od. dgl. Abtasteinrichtung zum Einschalten der Bohrer 6 so angeordnet werden, daß die Bohrer 6 durch die den Andrückrollen 28 zugewandte Werkstückoberfläche dann hindurchtreten, wenn die Andrückrollen in einem Bereich des Werkstückes 3 angelangt sind, in dem keine Bohrlöcher vorgesehen sind. Man erkennt in den Fig. 8 und 9 deutlich, daß solche Bereiche an solchen Werkstücken praktisch immer vorkommen und es ist kein Problem, die Bewegung der Bohrer und des Frä-

J5 sers mit den Andrückrollen so zu koordinieren, daß die Andrückrollen von den Bohrern nicht beaufschlagt werden.

Mit der Vorrichtung ist es möglich, während des Vorschubes der Fräser 5 entlang der zu fräsenden Kontur 11 gleichzeitig von der der Fräsvorrichtung abgewandten Seite her den oder die Bohrer 6 vorzuschieben und die entsprechenden Lochungen 4 zu bohren, so daß für das Anbringen der Lochungen 4 keine weitere Arbeitsstation und kein weiterer Zeitaufwand mit entsprechendem Bedienungspersonal notwendig sind. Um die von den Andrückrollen ausgeübten Einspannkräfte bestmöglich auszunutzen, ist es vorteilhaft, wenn die Bohrer 6 vorgeschoben werden, wenn der Fräser S etwa die Hälfte einer Längsso seite des Werkstückes 3 bearbeitet hat. Dann werden die von den Andrückrollen 28 ausgehenden Einspannkräfte besonders gleichmäßig auf die Piattenränder und deren Unterlage übertragen, so daß die von den Bohrern ausgehenden Kräfte gut neutralisiert werden. Ist allerdings eine große Lochgruppe stark einseitig an einer Platte 3 vorgesehen, wird man die Koordinierung der Bewegungen so vorsehen, daß die Andriickrollen möglichst nah an dieser Lochgruppe sind, wenn die Bohrer in Aktion treten sollen.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung sowohl zum Bohren als auch zum wenigstens teüweisen konturenabhängigen Ausschneiden oder Fräsen eines einspannbaren Bauteiles aus einem plattenförmigen Werkstück aus Holz od. dgl. Leichtbaustoff, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Fräser (5) mit Antriebsvorrichtung (7) in einer Ebene parallel zum Werkstück (3) beliebig verschiebbar ist,

— daß auf der der Fräsvorrichtung abgewandten Seite Bohrer (6) angeordnet sind,

— die an einer zur Werkstückebene verstellbaren Platte (12) od. dgl. Halterung befestigbar sind,

— und daß eine der Kraft des Fräsers (5) und/ oder der Bohrer (6) widerstehende Spannvorrichtung für das Werkstück (3) vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fräser (5) als Oberfräser ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fräser (5) an einem quer verstellbaren Support (14) befestigt ist, dessen Führungen (15) auf einem Schlitten (16) angeordnet sind, der auf rechtwinklig zur Verstellbewegung des Supports (14) verlaufenden Schienen (17) od. dgl. verfahrbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Schablonensteuerung des Fräsers (5) auf dem Weg der Abtasteinrichtung (13) ein verstellbarer Endschalter od. dgl. angeordnet ist, der mit der Vorschubeinrichtung (12) J5 der Bohrer (6) verbunden ist, so daß bei Berührung des Abtasters die Bohrer (6) eingeschaltet und vorgeschoben werden.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einschalten der Bohrer (6) eine Lichtschranke od. dgl. vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Spannvorrichtung für das Werkstück wenigstens zwei Andrückrollen (28) vorgesehen sind, deren Achse parallel und mit Abstand zueinander angeordnet sind und die mit einer Vorschubeinrichtung des Fräsers (5) verbunden sind, daß die Länge der Andrückrollen (28) wenigstens nahezu der Breite des zu bearbeitenden Werkstückes (3) entspricht und daß der Fräser (5) im Zwischenraum zwischen den beiden Andrückrollen (28) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Andrückrollen (28) an dem Schlitten (16) befestigt sind.