DE2947039A1

DE2947039A1 - Verfahren und vorrichtung zum abrunden der ecken an werkstuecken durch spanabhebende bearbeitung

Info

Publication number: DE2947039A1
Application number: DE19792947039
Authority: DE
Inventors: Nichtnennung Beantragt
Original assignee: Fritz Wilmsmeyer & Co KG GmbH
Current assignee: Fritz Wilmsmeyer & Co KG GmbH
Priority date: 1979-11-22
Filing date: 1979-11-22
Publication date: 1980-12-04
Also published as: DE2947039C2

Description

" Verfahren und Vorrichtung zum Abrunden
der Ecken an Werkstücken durch spanabhebende E3earbeitung Die Erfindung bezweckt die Schaffung eines Verfahrens und einer diesen durchführenden Vorrichtung, mit dem bzw. der in einem Werkstückdurchaluf die Ecken an plattenförmigen oder profilierten Werkstücken durch spanabhebende Bearbeitung, wie Schleifen, Fräsen o dgl. in einfacher, sicherer und genauer Weise absatzlos von der Werkstück-Querkante zur -Längskante übergehend abgerundet werden können, wobei für die einwandfreie Eckabrundung in Abhängigkeit vom w rkstück die Einrichtung fiir die bewegung des Bearbeitungswerkzeuges zwangsgesteuert wird und diese Zwangssteuerung durch einfache, sicher wirkende und genau arbeitende rnittel geschieht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemän durch die kennzeichnenden Merkmale des Vcrfahrens- und Vorrichtungsanspruches gelöst, wobei noch die in den Unteransprüchen aufgeführten Gestaltungsmerkmale technisch vorteilhafte Weiterbildungen der Vorrichtungsmerkmale darstellen.
Der Erfindungsgegenstand erstreckt sich nicht nur auf die Merkmale der einzelnen Ansprüche, sondern auch auf deren Kombination.
Durch das erfindungsgemaße Verfahren und die dieses durchführende Vorrichtung werden folgende technischen Vorteile erzielt: 1. Die Werkstücke werden bei einem einzigen Durchlauf an ihrer vorderen und/oder hinteren Ecke genau abgerundet, tinhei diese Abrundung absatzlos in die Quer- und Längskante des Werkstückes übergeht; 2. fir die Eckabrundung ist eine einfach aufgebaute und auswnc-hselbare Schablone vorgesehen, die in zwei rechtwlrlklig zueinander gerichteten Richtungen verschiebbar ist III'(t in Abhängigkeit vom durchlaufenden Werkstück sich auf Ile beiden die Abrundung begrenzenden Werkstückkanten einriciitet, so daß die Schablonenkanten mit den Werkstückkanten deckungsgleich liegen - dadurch werden ungenaue Werkstück-Einführlagen von der Schablone ausgeglichen, in dem diese sich mit ihrer Steuerfläche auf jedes Werkstück automatisch einrichtet; 3. die Schablone läuft während des Abrundungsvorganges mit und steuert dabei ein Eearbeitungswerkzeug genau auf dem erforderlichen Abrundungsweg; 4. die Schablone mit ihren Lager-, Bewegung und Einrichtmitteln und die Bearbeitungseinheit für die Abrundung sind einfach aufgebaut, kostensparend herstellbar, sicher in der Funktion und gewährleisten ein ausschußfreies Eck abrunden; 5. durch eine dem Bearbeitungswerkzeug zugeordnete und mit der Bearbeitungsfläche fluchtende Tastrolle, die an der Schablonensteuerfläche abrollt, wird die .Bearbeitungseinheit genau auf einem Bogen um eine feststehende Achse verschwenkt; 6. das Schleifband als Bearbeitungswerkzeug ist in Querrichtung verformbar ausgeführt , um gleichzeitig ein Kantenbrechen an dem Werkstück vornehmen zu können; 7. um dem in Querrichtung verformbaren Schleifband eine große Reißfestigkeit zu geben, ist dieses rückseitig mit einer einfachen Armierungsschicht versehen, welche dem Schleifband eine sichere Arbeitsweise und große Standzeit gibt; 8. durch das verformbare Schleifband wird nicht nur ein Eckabrunden sondern auch ein Kantenabrunden an der Werkstücken vorgenommen , wodurch sämtliche Kanten des Werkstückes abgerundet werden können.
Anhand der Zeichnungen wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel gemaß der Erfindung näher erläutert. Dabei zeigt: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Bearbeitungseinheit mit zugeordneter Steuerschablone und Transporteinrichtung einer Maschine zum Abrunden der Ecken an plattenförmigen oder profilierten Werkstücken, Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf dieselbe Searbeitungseinhuit mit Schablone und Transporteinrichtung, Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf die Steuerschalbone mit Werkstück im nichteingerichteten und im eingerichteten Zustand der Schablone abhängig vom Werkstück-Durchlauf, Fig. 4 eine Vorderansicht einer Schleifrolle mit verformbaren Schleifband und Tastrolle der Bsarbeitungseinheit und zugeordneter Schablone sowie Werkstück, Fig. 5 eine perspektivische Teilansicht eines armierten Schleibandes der Bearbeitungseinheit.
Eine erfindungagemäBe Vorrichtung (Maschine) zum Abrunden der Ecken an plattenförmigen oder profilierten Werkstücken aus Holz, Holtwerkstoff, Metall, Kunststoff o.dgl. durch spanabhebende Bearbeitung, wie Schleifen, Fräsen o.dgl. weist in einem nicht dargestellten Maschinen~ gestell eine. Transporteinrichtung 1 in Form einer Rollen- oder Kettenbahn , eines endlos umlaufenden Transportbendes o.dgl. auf, mittels der die Werkstücke 2 in waagerechter Ebene im Durchlaufverfshren durch die Vorrichtung hindurchbewegt und während dieses Durchlaufes an ihrer in Durchlaufrichtung vorderen undthinteren Ecke durch je eine Bearbeitungseinheit 3 abgerundet werden.
Die Bearbeitungseinheit 3 ist beispielsweise als Scheifaggregat auge~ führt und weist ein endloses Schleifband 4 auf, welches um eine werkstückseitige Schleifrolle 5 , eine Umlentrolle 6 und eine motorisch angetriebene Antriebsrolle 7, vorzugsweise Gummi- oder Kunststoffrolle, umläuft. Dabei umschlingt das Schleifband 4 die Schleifrolle 5 mit einem Umschlingungswinkel von max. 900 um ein störungsfreies ( praktisch hinterschnittenes ) Arbeiten des wirksamen Schleifbandbereiches an dem Werkstück 2 zu gewährleistens Alle drei Rollen 5,6,7 sind drehbar auf einem Schwenklager B gehalten, welches mit diesen Rollen 5,6,7, dem Schleifband 4 und einem mit der Antriebsrolle 7 gekoppelten Antriebsmotor 9, vorzugsweise Elektromotor, die Bearbeitungseinheit 3 bildet. Diese Bearbeitungseinheit 3 ist mit ihrem Schwenklager 8 um eine senkrecht zur Werkstück-Bewegungsebene stehende, ausserhalb des Schleifbandumlaufbereiches angeordnete Schwenkachse lo in Richtung Werkstück 2 und vom Werkstück 2 weg schwenkbar vorgesehen, wodurch die die Abrundung bewirkende Schleifrolle 5 mit dem wirksamen Schleifband 4 während der Schwenkbewegung die Abrundung durchführt. Die drei Rollen 5,6,7 sind auf den Eckpunkten eines Dreieckes angeordnet und die Schwenkachse lo liegt ausserhalb dieses Dreieckes und ist am Maschinengestell abgestützt.
Für die Steuerung der Schwenkbewegung ist jeder Bearbeitungseinheit 3 eine Schablone 11 zugeordnet, die unterhrab der Werkstück-Bewegunge ebene neben der Transporteinrichtung 1 liegt und in Abhängigkeit vom Werkstück 2 in Werkstück-Durchlaufrichtung und quer zur Werkstück-Durchlaufrichtung begrenzt verschiebbar am Maschinengestell gelagert ist.
Dabei ist an dem Maschinengestell eine Halterung 12 angebracht, welche Kugelführungen 13 trägt, auf denen die Schablone 11 in Werkstück-Durchlsufrichtung hin- und herschiebbar gelagert ist. Weiterhin ist die Schablone 11 durch querverlaufende Kugelführungen 14 rechtwinklig zur Werkstück-Durchlaufrichtung hin- und herschiebbar vorgesehen, wobei diese Kugel führungen 14 über ein Zwischenlager15 mit den Längs-Kugel führungen 13 verschiebbar sind. Die Schalbone 11 wird entgegen der Bearbeitungseinheit 3 und somit in Richtung Transporteinrichtung 1 durch ein Zugglied 16, vorzugsweise Zugfeder, in einer Nichtfunktionsstellung (Ausgangsstellung) gehalten und zurückgebracht und entgegen dieser Zugkraft in Abhängigkeit vom Durchlaufenden Werkstück 2 in die Funktionsstellung querverschoben.
Das Zugglied 16 ist einendes am Zwischenlager 15 und anderenenos an der Schablone 11 befestigt.
Die Schablone 11 ist von einer Platte, beispielsweise mit rechteckiger mit Grundform, gebildet und bildete ihrer in Durchlaufrichtung vorderen Querkante 11a, ihrer der Transporteinrichtung 1 abgewendeten und der Bearbeitungseinheit 3 benachbarten Längskante lib sowie einem zwischen diesen beiden Kanten 11a, 11b verlaufenden Bogen 11c die wirksame Steuerflüche für den L3ewegungsnblauf der Bearbeitungseinheit 3 für die Abrundung, wobei an dieser Steuerfläche 11a bis 11c eine unterhalb der @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ Weiterhin ist diese Schablone 11 auf den Kugelführungen 13,14 in Längs- und Querrichtung grobeinstellbar festgelegt, beispielsweise durch Schrauben 18 o.dgl. einstellbar gehalten und auswechselbar vorgesehen.
An der Schablone 11 ist im Bereich der Längskante lib eine Einrichtrolle 19 mittels eines Lagersteges 2o angeordnet, die mit ihrer Mantelfläche fluchtend zu der Längskante lib verläuft und durch die die Seitenverschiebung der Schablone 11 in Abhängigkeit vom Werkstück 2 erfolgt.
An der Schablone 11 lagert mittelbar, ein nach unten wegschwenk barer Mitnahmeanschlag 21, durch den das Einrichten der Werkstück querkante auf die Schablonenquerkante 11a bewirkt wird. Dieser aus der Durchlaufebene des Werkstückes 2 nach unten wegschwenkbare Mitnahmeanschlag 21 bewirkt eine gewisse Längsverschiebung der Schablone 11 bei Mitnahme vom durchlaufenden Werkstück 2 und wird beim Anschlagen an einen auf der Halterung 12 vorgesehenen Anschlag 22 nach unten weggeschwenkt und gibt dann das Werkstück 2 für den weiteren Durchlauf ohne Schablone 11 frei.
Das Abrunden der in Durchlaufrichtung vorderen Werkstück ecke geschieht fo t genderm1flen: Das von der Trannporteinrichtung 1 im kontinuierlichen Durchlauf bewegte Werkstück 2 start mit der abzurundenden Ecke bzw. Querkante gegen die Ausrichtrolle 19, die sich aufgrund der in der Ausgangsstellung mittels des Zuggliedes 16 gehaltenen Schablone 11 im Bereich des Werkstücke9 2 befindet Dan Werkstück 2 drückt die Ausrichtrolle 19 seitlich weg, wobei die Schablone 11 entgegen der Federkraft 16 quer zur Durchlaufrichtung mitgenummen wird - hierbei erfolgt das Ausrichten der Schablonen-Längakante 11b auf die Werkstücklängskante, in dem die Ro L L e 19 an der WerknLück-Längskante anliegt und dadurch die Schablone 11 mit ihrer L,'lngskatiL.e 11b auf deckungsgleich mit der Werkstück Längskante hält.
beispielsweise an dem mit der Schablone 11 auf den mitlaufenden Zwischenlaoer 15 Längsführungen 13 Das nun weiterlaufende Werkstück 2 stößt dann gegen den Mitnahmeanschlag 21, der durch Federkraft, Druckmittelzylinder o.dgl.
nach oben hochgeschwenkt ist und die Ausrichtung der Schablonen-Querkante 11a nüf die Werkstück-Qüerkante bewirkt und beide Querkanterl deckungsgleich hält.
Das weiterlnutnde Werkstück 2 nimmt die Schalone 11 mit und zwar solange, bis das die Tastrolle 17 des Werkzeuges 5 die wirksame Schablonenfläche 11a, 11c, 11b für die vollkommende Eckabrundung abgelaufen hat.
Sobal@ das bJerk lück 2 mit seiner Querkante gegen die in der Ausgang stellung nteheiiile Tastrolle 17 des Werkzeuges 5 läuft, beginnt die Bearbeitung Die Bearbeitungseinheit 3 befindet sich hierbei in der Ausqaugsstellung in dem sie durch Federkraft, Druckmittelzylinder o.diji. in Richtullg Transporteinrichtung 1 um die Achse 1o geschwenkt worden ist und somit die Tastrolle 17 vor der Werkstückquerkante liegt.
Durch das durchlaufende Werkstück 2 wird die Tastrolle 17 an der Sctiablonenfläche 11a,11c,11b abgewälzt und dadurch erfolgt ein Verschwenken der gesamten Bearbeitungseinheit 3 um die Achse lo nach aussen (von der Transporteinrichtung 1 weg),Durch die Abtastung wird das Werkzeug 4,5 genau an der Quer- und Längskante des Werkstückes 2 entlanggefahren und dabei durch den Bogen 11c die Eckabrundung absatzlos, d.h., von der Querkante in die Längskante stufenlos übergehend, durchgeführt.
Hat die Tastrolle 17 den Bogen 11c und eine gewisse Länge der Längskante 11b abgefahren, wird das Werkzeug 5 mit Schleifband 4 aufgrund des Schleifband-Umschlingüngswinkeis wirkungslos und gleichzeitig läuft der Mitnahmeanschlag 21 gegen den feststehenden Anschlag 22, wodurch der Mitnahmeanschlag 21 nach unten weggeschwenkt wird und das Werkstück 2 zum weiteren Durchlauf freigibt. Nun kann die mitgenommene Schablone 11 auf den Führungen 13 mittels Federkraft, Druckmittel zylinder o.dgl.
entgegen der Werkstück-Durchlaufrichtung in die Ausgangsstellung zurückfahren.
Während des gesamten Werkst@ckdurchlaufes bleibt dann die bisher wirksame Bearbeitungseinheit 3 in der vom Werkstück 2 weggeschwenkten Stellung und wird erst nach dem Passieren auch der hinteren Werk stückquerkante zum Zurückschwenken in die Ausgangsstellung in Richtung Transporteinrichtung 1 freigegeben.
Für die Bearbeitung der hinteren Ecke der Werkstückes 2 ist ebenfalls eine Schablone 11 und eine Bearbeitungseinheit 3 vortesehen, die aufbaum,äßig und in der Wirkung gleich sind. Lediglich ist hierbei der Mltnahmeanschlag 21 durch elektrische Schalter o.dgl. steuerbar, in dein dieser an die hintere Werkstück-Querkante hochgeschwenkt wird und drin mit der Schablone durch einen Druckmittelzylinder o.dgl.
während der Abrundungsarbeitlin Durchlaufrichtung verschoben wird.
Verlynt das Werkstück 2 nach der Eckabrundung die Ausrichtrolle 19, dann wird die Schablone 11 durch die Federkraft 16 in Richtung Transporteinrichtung in ihre Ausgangsstellung zurückbewegt.
Beim Einsatz der Bearbeitungseinheit 3 mit Schleifband 4 ist dieses an seinen beiden Längsrändern mit Aussparungen 23 versehen, die dem Schleifband 4 in Querrichtung eine Flexibilität verleihen und die es o ermöglichen, das sich das Schleifband an die verschiedenartig prfilierte vorzugsweise rinnenförmig ausgebildete Mantelfläche 5a der Schleifrolle 5 anpassen kann. Durch diese quer zur Umlaufrichtung erfolgende gugenförmigs Verformung des Schleifbandes 4 ist gleichzeitig ein kontenabrunden kantenbrechen der Werkstücke 2 während der Durchlaufes möglich.
Die Profilierung der Rollen-Mantelfläche 5a läßt beliebig und den jeweils gewünthtan Anfnr,terungen entsprechend ausführen.
Um das läiigskantenseitig mit den ausgestanzten Aussparungen 23 versehen Schleifband in Querrichtung eine große Festigkeit zu geben und biii der Verformung ein Reißen zu verhindern, ist das Schleifband auf seiner Rückseite mit einer Armierungsschicht 24 ausgestattet; diese Armierungschicht 21, ist in bevorzugter Weise von einer aufgeklebten und mit in Schleifband-Querrichtung verlaufenden Verstärkungsfäden o.dgl. ausgeiüsteten Kunststoffolie gebildet, welche auf das Schleifband 5 aufgeklebt urid ebenFalls mit den Ausstanzungen 23 versehen ist.

Claims

Patentansprüche @ Verfahren zum Abrunden der Ecken an plattenförmigen oder profilierten Werkstücken durch spanabhebende Bearbeitung, wie Schleifen Fräsen o.dgl., dadurch gekennzeichnet, d a s 9 das Werkstück (2) während des Durchlaufes für jede abzurundende Werkstück ecke eine Steuerschablone (11) für die Eckabrundungabewegung eines Werkzeuges (4,5) zuerst quer zur Durchlaufrichtung seitenverschiebt und mit der Schablonen-Längskante (leib) auf die Werkstück-Längskante einrichtet, anschließend sich beim Durchlauf mit seiner vorderen bzw. hinteren Querkante auf die vordere bzw. hintere Schablonen-Querkante (via) ausrichtet und dann die Schablone bis zu einer Tastrolle (17) des Werkzeuges (4,5) mitnimmt, wobei dann die Testrolle (17) unter Mitnahme des Werkzeuges (4,5) an der Schablone (11) mindestens teilweise ablauft und das Werkzeug (4,5) die Eckabrundung absatzlos von der Werkstück-Querkante bis zur Werkstück-Längskante durchführt.

2. Vorrlchtung zum Abrunden der Ecken an plattenförmigen oder profilierten Werkstücken durch spanabhebende Bearbeitung, wie Schleifen, fräsen o.dgl. zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, d a 9 s für jede abzurundende WerkLü'rkr,rke p.i ne in Abhängigkeit vom Werkstück (2) quer und längs zur Werkstück-Durchkaufrichtung verschiebbare, auf die Werkstück-Längs- und -Querkante mit ihrer Steuerfläche (11a,11b,11c) einrichtbare unfl nach der Eckabrundung in die Ausgangsstellung zurückfahrbare Schablone (11) unterhlab der Werk-Durchlaufabene angeordnet tst und jeder Steuerschablone (11) eine um eine senkrecht zur Werkstück-Durchlaufebene stehende Achse (lo) schwenkbare 8earbeitungseinheit (3) mit einem motorisch angetriebenen Werkzeug (4), wie endlos umlaufenden Schleifband, Fräser o.dgl. und einer ar, dei Steuerfläche (11a,11b,11c) der Schablone (11) zur Verschwenkung der E3earbeitungseinheit (3) entsprechend der Abrundung ablaufende Tastralle (17) zugeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, d a s 9 die S:hnIilone (11) auf Führungen (13,14), vorzugsweise Kugelführungen, in Werkstück-Durchlaufrichtung und rechtwinklig dazu verschiEbbar (hin- und herschiebbar) gelagert und auswechselbar sowie einstellbar festgelegt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, d a 9 s die Schablone (11) an ihrer in Durchlaufrichtung verlaufenden Längskante (leib) eine mit der Mantelfläche fluchtet zur Längskante (leib) liegende, vom durchlaufenden Werkstück (2) beaufschlagte und mit der Schablone (11) unter Einrichtung der Schablonenlängskante (leib) deckungsgleich zur Werkstücklängskante verschiebbar Ausrichtrolle (19) aufweist.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, d a 9 5 die Schablone (11) unter Einwirkung eines der Schablonenausrichtbewegung entgegenwirkenden und die Schablone (11) in die Ausgangsstellung zurückbringenden Zuggliedes (16) vorzugsweise Zugfeder, steht, welches einenends an der Schablone (11) und anderenends an einem Zwischenlager (15) einer die Führungen (13) tragenden Halterung (12) befestigt ist.

Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, d a 9 s im Bereich der Schablonen-Querkante (11a) ein aus der Bewegungsebene des Werkstückes (2) nach unten wegschwenkbarer, die Ausrichtung der Werkstück-Querkante auf die Schablonenquerkante (11a) bewirkender, durch das. Werkstück (2) die Schablone (11) in Durchlaufrichtung mitnehmender Anschlag (21) angeordnet ist, der mittelbar mit der Schablone (11) verbunden ist, durch Federkraft, Druckmittel zylinder o.dgl. in den Bewegungsbereich den Werkstückes (2) hineinschwenkbar und nach der Eckabrundung durch anschalgen an einen auf einer Halterung (12) o.dgl.

befestigten Anschlag (22) zur Werkstückfreigabe nach unten wegschwenk bar ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, d a s 9 die Schablone (11) durch Federkraft, Druckmittelzylinder o.dgl. entgegen ihrer vom Werkstück (2) mitgenommenen Verschiebebewegung in die Ausgangsstellung zurück fahrbar ist.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, d a s s die Bearbeitungseinheit (3) in einem um die Achse (lo) in Abhängigkeit von der Schablone (11) entgegen einer die Bearbeitungseinheit (3) in die Ausgangsstellung zurück schwenk enden Rückholeinrichtung, wie Feder, Druckmittel zylinder o.dgl. bewegbaren Schwenklclger (8) eine Schleifrolle (5), eine Umlenkrolle (6) und eine von einem Antrieb (9), wie Elektromotor, angetriebene Gummirolle (2) aufweist, wobei diese drei Rollen (5,6,7) auf den Eckpurlkterl eines Dreieckes liegen und von dem Schleifband (4) luf werden, welches die Schleifrolle (5) mit einem Umschlingungswinkel von max. 9o umschließt.

3, Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 8 dadurch gekennzeichnet, u a 9 tlie Tastrolle (17) koxaial zur Schleifrolle (5) unter derselben befestigt ist und mit ihrer Mantelfläche fluchtend zur Schleifuand-Anlagefläche (5a) an der Schleifrolle (5) verläuft.

lo. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, d a s s die Schleifrolle (5) eine das Schleifband (4) in Querrichtung verformende , rinnenfbrmige Mantenfkäche (5a) besitzt.

11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis io, dadurch gekennzeichnet, d a s s das Schleifband (4) an seinen beiden Längskanten mit die Querverformung des Schleifbandes (4) ermöglichenden Ausstanzungen (23) ausgestattet und auf der Rückseite mit einer Armierungsschicht (24) zur Verfestigung (Reißsicherung) des Schleifbandes (4) in Querrichtung versehen ist.

12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, d a s s die Schleifband-Armierungsschicht (24) von einer mit quer zur Schleifbandrichtung verlaufenden Verstärkungsfäden ausgestatteten, auf die Schleifband-Rickseite aufklebbaren Kunststoffolie gebildet ist.