DE29712584U1

DE29712584U1 - Multifunktionales Kopier-Schneidesystem für holzbearbeitende Drehbank

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Publication number: DE29712584U1
Application number: DE29712584U
Authority: DE
Original assignee: KUO SHUN CHI
Current assignee: KUO SHUN CHI
Priority date: 1997-04-15
Filing date: 1997-07-16
Publication date: 1997-09-18
Anticipated expiration: 2007-07-17
Also published as: US5884680A

Description

WILHELMS · KILIAN & PARTNER

PATENTANWÄLTE
EUROPEAN PATENT ATTORNEYS · MANDATAIRES EN BREVETS EUROPEENS

DR. RER. NAT. ROLF E. WILHELMS DR. RER. NAT. HELMUT KILIAN DIPL.-PHYS. ECKART POHLMANN DIPL.-ING. LEONHARD HAIN (1955-1994)

Eduard-Sohmid-Straße 2 D-81541 München Telefon (0 89) 62 42 98 0 Telefax (0 89) 62 42 9812 Teiex 523 467 (wilp-d)

G9235DE

SHUN-CHI KUO
Hsien, Taiwan

MULTIFUNKTIONALES KOPIER-SCHNEIDESYSTEM FÜR
HOLZBEARBEITENDE DREHBANK

MULTIFUNKTIONALES KOPIER-SCHNEIDESYSTEM
FÜR HOLZBEARBEITENDE DREHBANK

Die vorliegende Erfindung betrifft ein multifunktionales Kopier-Schneidesystem für eine holzbearbeitende Drehbank, insbesondere ein Kopier-Schneidesystem, das auf eine holzbearbeitende Drehbank montierbar ist und diese mit einer Kopier-Schneidefunktion versieht.

Konventionelle holzbearbeitende Drehbänke haben größtenteils keine Kopierfunktion. Bearbeitung und Formung erfolgen auf Grund der Erfahrung des Bedieners, was folgende Nachteile mit sich bringt:

1. Der Bediener muß erfahren und geschickt sein, um ein makelloses Produkt herzustellen. Ohne besonderes Training des Bedieners ist dies nicht zu erreichen.

2. Die vom Bediener erzeugten Produkte sind nicht exakt gleich in Form und Maßen. Dies führt bei einer Massenproduktion zu Qualitätseinbußen und zu Schwierigkeiten bei der Montage von produzierten Teilen, ferner zu einer Beeinträchtigung der Formschönheit .

3. Einheitliche Formen und Maße werden durch Augenmaß und ständiges Korrigieren erreicht. Dies bedingt hohen Zeitaufwand, vermehrten Ausschuß und somit hohe Kosten.

Bei Verwendung einer einheitlich wiederholenden holzbearbeitenden Drehbank wird die Produktion sehr teuer, außerdem ist nur wiederholendes Bearbeiten möglich, keine traditionelle Bearbeitung, wodurch keine Wirtschaftlichkeit gegeben ist.

Es ist daher das Ziel der vorliegenden Erfindung, ein multifunktionales Kopier-Schneidesystem für eine holzbearbeitende Drehbank zu schaffen, das auf eine holzbearbeitende Drehbank montierbar ist und diese mit einer Kopier-Schneidefunktion versieht, so daß

1. ein nicht eigens trainierter Bediener leicht Produkte einheitlicher Formen und Maße anfertigen kann,

2. Produkte ohne Variation in Formen und Maßen, und somit von gesteigerter Formschönheit und Qualität, entstehen,

3. durch das leichte Anfertigen von Produkten einheitlicher Formen und Maße die Produktivität steigt, und Zeitaufwand, Ausschuß und Kosten sinken,

4. durch leichte Produktion und Montage, einen weiten Anwendungsbereich, geringe Kosten und die Einsatzmöglichkeit auf Maschinen aller Arten eine große Steigerung der Effizienz, Wirtschaftlichkeit und Produktivität gegeben ist.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen.
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Fig. 1 ist eine perspektivische Explosionsansicht der vor1legenden Erfindung.

Fig. 2 ist eine Schnittansicht der vorliegenden Erfindung mit einer schematischen Darstellung

des Kopier-Schneidens.

Fig. 3 ist eine Schnittansicht der vorliegenden Erfindung von oben mit einer schematischen Darstellung des Kopier-Schneidens.

Fig. 4 ist eine schematische Darstellung der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit einer holzbearbeitenden Drehbank mit einer einfachen Führungsstange.
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Fig. 5 ist eine schematische Darstellung der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit einer holzbearbeitenden Drehbank mit einer doppelten Führungsstange.
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Fig. 6 ist eine schematische Darstellung der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit einer holzbearbeitenden Drehbank mit einer flachen Führungsstange.
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Fig. 7 ist eine Ansicht der vorliegenden Erfindung in einem weiteren Ausführungsbeispiel.

Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht der Nutschneidevorrichtung der vorliegenden Erfindung

in einem Ausführungsbeispiel zum Schneiden schmaler Nuten,

Fig. 9 ist eine schematische Darstellung der vorliegenden Erfindung beim Schneiden schmaler

Nuten&diams;

Fig. 10 ist eine Darstellung eines mit der vorliegenden Erfindung fertiggestellten Produkts.

Wie in Fig. 1-3 gezeigt, ist die vorliegende Erfindung für den Einsatz an einer Drehbank vorgesehen, deren Drehachse eine Längsrichtung definiert. Die vorliegende Erfindung weist auf: zwei senkrechte Befestigungsstangen 20, zwei jeweils die Befestigungsstangen 20 an deren

unteren Enden durchziehende Modellhalter 21, eine oben an den Befestigungsstangen 20 montierte Führungsschiene 22 in Längsrichtung, eine unten an der Führungsschiene 22 angebrachte Schneidewerkzeugführung 23, ein an der Schneidewerkzeugführung 23 befestigtes Schneidewerkzeug 25 und ein das Schneidewerkzeug 25 führendes Konturabtastsystem 24.

Jeder der Modellhalter 21 weist auf: eine Haltestange 211 in Querrichtung, die etwa waagerecht und ungefähr senkrecht zur Längsrichtung verläuft, eine durch ein Ende der Haltestange 211 gesteckte Halteschraube 212, eine in die Haltestange 211 an deren anderem Ende längs eingeschnittene Positioniernut 2110 und eine Befestigungsschraube 210 zur Befestigung der Haltestange 211 an einer der Befestigungsstangen 20.

Die Führungsschiene 22 weist auf: einen in Längsrichtung ausgedehnten Gleitsitz 220, eine Befestigungsnut 2201 an einer Seite des Gleitsitzes 220 zur Befestigung der Befestigungsstangen 20 mit Schrauben an der Führungsschiene 22, eine längs der Führungsschiene 22 verlaufende Gleitnut 221 von T-förmigem Querschnitt, zwei längs der Führungsschiene 22 in der Gleitnut 221 verlaufende Rinnen 222, ferner ein die Gleitnut 221 entlanglaufendes Gleitstück 223 von T-förmigem Querschnitt, zwei jeweils in den Rinnen 222 rollende Kugeln 224 zur Lagerung des Gleitstücks 223 und unten in das Gleitstück 223 eingeschnittene Gewindelöcher 225.

Die Schneidewerkzeugführung 23 weist auf: einen U-förmigen oberen Sitz 23O₇ der an den vier Ecken seiner Oberseite mit Kugeln 234 zur Lagerung versehen ist, vier von unten eingesetzte, die Kugeln 234 stützenden Schrauben 233, zwei durch den oberen Sitz verlaufende Gewinde-

löcher 2301, eine zwischen den Schenkeln des U-förmigen oberen Sitzes 230 liegende Öffnung 2302, einen U-förmigen unteren Sitz 231 mit einer zwischen seinen Schenkeln liegenden Aufnahmeöffnung 2310 und Schrauben 232 zur Befestigung des unteren Sitzes 231 an den Gewindelöchern 225 im Gleitstück 223.

Das Schneidewerkzeug 25 liegt in Querrichtung gleitbar in der Aufnahmeöffnung 2310 des unteren Sitzes 231.

Das Konturabtastsystem 24 weist auf: eine in Querrichtung ausgedehnte Aufnahmestange 240, in die eine Aufnahmenut 241 und eine dazu parallele Gleitnut 242 eingeschnitten sind, wobei ein Ende des Schneidewerkzeugs 25 in der Aufnahmenut 241 liegt und mit einer Schraube 245 darin befestigt ist, ein in der Gleitnut gleitend gelagertes Gleitstück 243, eine senkrechte Stützstange 246, die in das Gleitstück ragt und mit einer Mutter 244 an der Gleitnut 242 befestigt ist, zwei Ringe 247, die übereinander die Stützstange 246 umgeben, je mit einer Schraube 2470 an der Stützstange 246 befestigt sind und je mit einem Rundloch 2471 versehen sind, und eine Abtaststange 248, die in beide Rundlöcher 2471 eingelegt ist.

Die Bauteile wirken folgendermaßen zusammen: Die Befestigungsstangen 20 dienen der Befestigung der vorliegenden Erfindung an einer holzbearbeitenden Drehbank. Die Modellhalter 21 halteen ein Modell. Die Abtaststange 248 des Konturabtastsystems 246 lehnt sich an den Rand des Modells und steuert eine Bewegung des Schneidewerkzeugs 25 in der Schneidewerkzeugführung 23 in Querrichtung. Die Schneidewerkzeugführung 23 gleitet dabei in Längsrichtung die Führungsschiene 22 entlang. Auf diese Weise schneidet

das Schneidewerkzeug 25 die Kontur des Modells nach, wodurch die Kopier-Schneidefunktion erreicht wird.

Im folgenden wird eine ausführliche Beschreibung der Bewegungsweise und Wirkung der vorliegenden Erfindung gegeben.

Wie in Fig. 2-4 gezeigt, wird die vorliegende Erfindung an einer Drehbank 1 eingesetzt, die eine Führungsstange 10 mit zwei Befestigungsschellen 11 zur Aufnahme der Befestigungsstangen 20 hat. Mit dem Schneidesystem der vorliegenden Erfindung wird ein Werkstück 30 nach einem Modell 3 bearbeitet. Zum Kopier-Schneiden wird der Abstand der Befestigungsschellen 11 zunächst passend zur Länge des Modells eingestellt. Die Befestigungsstangen 20 werden mit den Schrauben 201 unter dem gleichen gegenseitigen Abstand wie die Befestigungsschellen 11 an die Befestigungsnut 2201 montiert. Das Schneidesystem der vorliegenden Erfindung wird dann auf die Befestigungsschellen 11 gesetzt. Das Werkstück 30 wird mit Halterungen 12 und 13 auf die Drehbank 1 gespannt, und das Modell 3 wird zwischen die Halteschrauben 212 der Formhalter 21 geklemmt. Entsprechend der Dicke des Modells 3 lassen sich die Haltestangen 211 an den Positioniernuten 2110 jeweils verstellen. Das Schneidewerkzeug 25 wird in die Aufnahmeöffnung 2310 eingelegt, so daß seine Spitze am Werkstück 30 liegt und sein rückwärtiges Ende in die Aufnahmestange 240 des Konturabtastsystems 24 hineinreicht und darin an passender Stelle mit der Schraube 245 befestigt ist. Die Stützstange 246 ist mit dem Gleitstück 243 entlang der Gleitnut 242 gleitbar und so justierbar. Ihre Position in der Gleitnut 242 wird mit der Mutter 244 gesichert. Dadurch bestimmt die Querposition der Abtaststange 248, die sich gegen das Modell 3 lehnt, die Querposition der Aufnahmestange 240.

Das Werkstück zwischen den Halterungen 12 und 13 wird in Drehung versetzt, und das Schneidewerkzeug 25 führt eine um die Längsachse, die Achse der Drehung, symmetrische Bearbeitung durch. Der Bediener verschiebt die Aufnahmestange 240 in Längsrichtung und nimmt dabei das Schneidewerkzeug 25 mit. Dadurch, daß die Aufnahmestange 240 mit der Stützstange 246 und somit der Abtaststange 248 fest verbunden ist, und dadurch, daß die Abtaststange 248 der Kontur des Modells 3 folgt, verschiebt sich auch das Schneidewerkzeug 25 in Querrichtung entsprechend der Kontur des Modells 3 und schneidet das Werkstück 30 nach der Kontur des Modells 3. Das Schneidewerkzeug 25 gleitet dabei in Querrichtung in der Schneidewerkzeugführung 23. Die Kugeln 234 auf dem oberen Sitz 230 und die Kugeln 224 am T-förmigen Gleitstück 223 sorgen für eine gleichmäßige Bewegung der Schneidewerkzeugführung 23 und des Gleitstücks 223 in Längsrichtung. Während die Abtaststange 248 die Kontur des Modells 3 in Längsrichtung entlangläuft, dreht sie sich in den Rundlöchern 2471 der Ringe 247 und bewegt sich dadurch gleichmäßig und mit geringer Reibung. Daher folgt das Schneidewerkzeug 25 gleichmäßig und ruckfrei der Kontur des Modells 3, und ein kopierendes Bearbeiten wird erreicht.

Die vorliegende Erfindung bringt deshalb folgende Vorteile:

1. Ein nicht eigens trainierter Bediener kann leicht Produkte einheitlicher Formen und Maße anfertigen,

2. Es entstehen Produkte ohne Variation in Formen und Maßen, und somit von gesteigerter Formschönheit und Qualität.

3. Durch das leichte Anfertigen von Produkten einheitlicher Formen und Maße steigt die Produktivität, und Zeitaufwand, Ausschuß und Kosten sinken.

4. Durch leichte Produktion und Montage, einen weiten Anwendungsbereich, geringe Kosten und die Einsatzmöglichkeit auf Maschinen aller Arten ist eine große Steigerung der Effizienz, Wirtschaftlichkeit und Produktivität gegeben.

Des weiteren läßt sich, wie in Fig. 4-6 gezeigt, die vorliegende Erfindung an Drehbänken mit einfacher, doppelter und flacher Führungsstange einsetzen. In allen drei Fälle sind gleichermaßen wirksames, bequemes und wirtschaftliches Kopier-Schneiden möglich.

Wie in Fig. 7 gezeigt, sind in einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Befestigungsstangen 20 in Querrichtung nebeneinander auf zwei Befestigungsschellen 11 montiert, die auf zwei parallel in Längsrichtung verlaufenden Führungsstangen 10 angebracht sind. Damit liegt das Schneidewerkzeug 25 parallel zur Längsrichtung und bearbeitet ein Ende des Werkstücks

30. Das Kopier-Schneiden erfolgt nach dem selben Prinzip, wie oben beschrieben. Dieses Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist geeignet für das Bearbeiten der Enden von Werkstücken oder das Bearbeiten von tellerförmigen Werkstücken.

Wie in Fig. 8 und 9 gezeigt, verfügt die vorliegende Erfindung in einem weiteren Ausführungsbeispiel über eine Nutschnexdevorrichtung 26. Die Nutschnexdevorrichtung 26 weist einen Motor M und zwei Hängestützen 260 auf. Die Hängestützen 260 befinden sich nahe den beiden Enden der Schneidewerkzeugführung 23 und sind mit Durchgangsöffnungen 2601 versehen, durch die das Schneidewerkzeug 25 gesteckt ist. Die Hängestützen 260 sind mit Schrauben 261 am Schneidewerkzeug 25 befestigt. An ihrem unteren Ende sind die Hängestützen 260 auf Gewindestangen 262 am Motor

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gesteckt und so fest mit ihm verbunden. Die Drehachse des Motors M trägt eine Fräse 27, deren Spitze in die selbe Richtung weist wie die Spitze des Schneidewerkzeugs 25. Nach dem Einspannen des Werkstücks 30 wird der Motor M in Drehung versetzt, und dieFräse 27 an der Nutschneidevorrichtung 26 schneidet eine schmale Nut 301 in das Werkstück 30, wobei, wie im ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, der Kontur des Modells 3 gefolgt wird.

Die vorangegangene Erläuterung der vorliegenden Erfindung ist, obwohl sie die Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung an Hand einer detaillierten Struktur- und Funktionsbeschreibung erklärt, nur illustrativ zu verstehen. Änderungen im Detail, insbesondere bezüglich Größe, Form und Anordnung von Teilen sind durchführbar in dem Rahmen, der durch die folgenden Patentansprüche abgesteckt ist.

Claims

SCHÜTZANSPRÜCHE

1. Ein Kopier-Schneidesystem für eine holzbearbeitende Drehbank, deren Drehachse eine Längsrichtung definiert, aufweisend:

zwei Befestigungsstangen mit je einem oberen und unteren Ende;

zwei Modellhalter, ihrerseits aufweisend

eine Haltestange in Querrichtung, die etwa waagerecht und ungefähr senkrecht zur Längs

richtung verläuft, eine durch ein Ende der Haltestange gesteckte Halteschraube, eine in die Haltestange an deren anderem Ende längs eingeschnittene Positioniernut und eine Befestigungsschraube zur Befestigung der Haltestange 211 an einer der Befestigungsstangen;
eine Führungsschiene, ihrerseits aufweisend

einen in Längsrichtung ausgedehnten Gleitsitz, eine Befestigungsnut an einer Seite des Gleitsitzes zur Befestigung der Befestigungsstangen

mit Schrauben an der Führungsschiene, eine längs der Führungsschiene verlaufende Gleitnut von T-förmigem Querschnitt, zwei längs der Führungsschiene in der Gleitnut verlaufende Rinnen, ferner ein die Gleitnut entlanglaufen

des Gleitstück von T-förmigem Querschnitt, in den Rinnen rollende Kugeln zur Lagerung des Gleitstücks und unten in das Gleitstück eingeschnittene Gewindelöcher;

eine Schneidewerkzeugführung ihrerseits aufweisend einen oberen Sitz von der Form eines umgekehrten ü, der an den vier Ecken seiner Oberseite mit Kugeln zur Lagerung versehen ist, vier von unten eingesetzte, die Kugeln stützenden Schrauben, zwei durch den oberen Sitz ver-

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laufende Gewindelöcher, eine zwischen den Schenkeln des U-förmigen oberen Sitzes liegende Öffnung, einen unteren Sitz von der Form eines aufrechten ü, mit einer zwischen seinen Schenkeln liegenden Aufnahmeöffnung und

Schrauben zur Befestigung des unteren Sitzes an den Gewindelöchern im Gleitstück;
ein Schneidewerkzeug mit zwei Enden, das in Querrichtung gleitbar in der Aufnahmeöffnung des unteren Sitzes liegt; und

ein Konturabtastsystem, seinerseits aufweisend

eine in Querrichtung ausgedehnte Aufnahmestange, in die eine Aufnahmenut und eine dazu parallele Gleitnut eingeschnitten sind, wobei ein Ende des Schneidewerkzeugs in der Auf

nahmenut liegt und mit einer Schraube darin befestigt ist, ein in der Gleitnut gleitend gelagertes Gleitstück, eine senkrechte Stützstange, die in das Gleitstück ragt und mit einer Mutter an der Gleitnut befestigt ist, zwei Ringe, die übereinander die Stützstange umgeben, je mit einer Schraube an der Stützstange befestigt sind und je mit einem Rundloch versehen sind, und eine Abtaststange, die in beide Rundlöcher eingelegt ist;

wobei die Befestigungsstangen der Befestigung der vorliegenden Erfindung an einer holzbearbeitenden Drehbank dienen, die Modellhalter ein Modell halten, die Abtaststange des Konturabtastsystems sich an den Rand des Modells lehnt und mit einer Querbewegung eine Bewegung des Schneidewerkzeugs in der Schneidewerkzeugführung in Querrichtung steuert, wobei die Schneidewerkzeugführung in Längsrichtung die Führungsschiene entlanggleitet, so daß das Schneidewerkzeug die Kontur des Modells nach-

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schneidet, wodurch eine Kopier-Schneidefunktion erreicht wird.

2. Ein Kopier-Schneidesystem für eine holzbearbeitende Drehbank nach Anspruch 1, wobei der obere Sitz und das Gleitstück der Führungsschiene mit Kugeln zur gleichmäßigen und ruckfreien Bewegung entlang der Führungsschiene versehen sind.

3. Ein Kopier-Schneidesystem für eine holzbearbeitende Drehbank nach Anspruch 1, wobei die Abtaststange in die Rundlöcher eingelegt ist und sich bei einer Bewegung in Längsrichtung während des Abtastens des Modells darin dreht, so daß die Bewegung in Längsrichtung gleichmäßig und ruckfrei erfolgt.

4. Ein Kopier-Schneidesystem für eine holzbearbeitende Drehbank nach Anspruch 1, wobei die Befestigungsstangen in Querrichtung nebeneinander auf zwei Befestigungsschellen montiert sind, die auf zwei parallel in Längsrichtung verlaufenden Führungsstangen angebracht sind, so daß Enden von Werkstücken oder tellerförmige Werkstücken bearbeitbar sind.

5. Ein Kopier-Schneidesystem für eine holzbearbeitende Drehbank nach Anspruch 1, die zusätzlich mit einer Nutschneidevorrichtung versehen ist, welche aufweist:

einen Motor, dessen Drehachse parallel zum

Schneidewerkzeug verläuft,

zwei Hängestützen mit je einem oberen und unteren Ende, wobei die oberen Enden beiderseits vom oberen Sitz mit Schrauben am Schneidewerkzeug befestigt sind und mit Durch-

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gangsöffnungen zum Durchführen des Schneidewerkzeugs versehen sind, ferner die unteren Enden den Motor halten, und

ein Fräswerkzeug, das vom Motor gedreht wird, wobei die Nutschneidevorrichtung in Querrichtung der Querbewegung der Abtaststange folgt und so eine Nut in Längsrichtung entsprechend der Kontur des Modells schneidet.

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