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,F raezis ionsvorschub einrichtung fuer eine Holzb earbeitungs-
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maschine" Die vorstehende Erfindung betrifft eine Praezisizonsvorschubeinrichtung-
fuer eine Werkzeugmaschine, hauptsaechlich fuer eine Holzbearbeitungsmaschine.
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Es ist bekannt, dass in modernen Holzbearbeitungsbetrieben, besonders
in Moebelfabriken, Bearbeitungsmaschinen zum Einsatz kommen, in denen die Werkstuecke,
z.B. Holzprofile oder plattenartige Werkstuecke, z. B. Spanplatten, kontinuierlich
oder intermittierend, unter Verwendung von Foerderbaendern, die von Umlenkraedern
oder -rollen aufgenommen werden und von Motoren angetrieben w.erden, durch die Maschine
befoerdert werden.
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Diese bekannten Vorschubeinrichtungen haben sich als durchaus bewaehrt
erwiesen, wenn die zu bearbeitenden Werkstuecke kontinuierlich durch die Maschine,
in der die Bearbeitungsvorgaenge vorgenommen werden, zu foerdern sind. Dies z.B.
fuer die Einbringung von Bohrungen in die Werkstuecke, die
Ausfuehrung
von Nuten, das Einfraesen von Ausnehmungen oder aehnliche Bearbeitungsvorgaenge
. Schwierigkeiten treten aber bei Verwendung der bekannten Foerdervorrichtungen
dann auf, wenn es erforderlich wird, die Transporteinrichtung, zusammen mit dem
durch die Maschine gefoerderten Werkstueck kurzeitig und genau zur Durchfuehrung
von Bearbeitungsvorgaengen anzuhalten.
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In den bekannten Maschinen, z.B. in Plattenbohranlagen, erfolgt das
genaue Anhalten der zu bearbeitenden Werkstuecke unter Verwendung von Anschlagmitteln,
die in den Vorschubweg der Werkstuecke bringbar sind. Um diesen Vorgang funktionssicher
zu gestalten, ist ein erheblicher baulicher Aufwand erforderlich und d je bekannten
Vorschubeinrichtungen, die eine kontinuierliche oder intermittierenden Vorschubbewegung
ermoeglichen, erlauben auf keinen Fall, die gewuenschte Bearbeitungsgenauigkeit,
sowie die genaue Einstellung der Lage der Werkstuecke, ohne grossen Einstellaufwand
in jeder, gewuenschten Stellung gegenueber den Werkzeugen zu erzielen. Ferner bereitet
es groesste Schwierigkeiten, Werkstuecke mit verschiedenen Abmessungen in unterschiedlicher
Bearbeitungsstellung anzuhalten.
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Bei den neuen Fertigungsverfahren der Moebelindustrie, -wird davon
abgesehen mit grossen Werkstueckserien fuer die Moebelfertigung, in Bearbeitung
zu gehen. Besonders die Bearbeitung von Spanplatten in grosser Serie, die nachher
bis zur Montage eingelagert werden, unterbleibt, und es wird
vorgeschlagen,
den modernen Fertigungsstrassen der Moebelindustrie nur die Werkstuecke mit unterschiedlichem
Aufbau, unterschiedlicher Farbe, Form und Abmessung zuzufuehren, die tatsaechlich
bereits fuer die Herstellung eines bestellten oder verkauften Moebelstueckes dienen.
Daraus folgt, dass es nicht mehr moeglich ist, die modernen Fertigungsmaschinen
mit herkoemmlichen Vorschub einrichtungen auszuruesten, die zusammen mit den einstellbaren
Anschlaegen, wie bisher ueblich, fuer die Bearbeitung grosser . Serien gleichmaessiger
und standardisierte Werkstuecke dienten. In den neuartigen Bearbeitungsmaschinen
sind nunmehr Vorschubeinrichtungen fuer die zu bearbeitenden Werkstuecke vorzusehen,
die schnell und einfach an die unterschiedlichsten Abmessungen der Werkstuecke anpassbar
sind, und soshl eine kontinuerliche als auch eine intermittierende Vorschubbewegung
e-rlauben und die Moeglichkeit schaffen, die zu bearbeitenden Werkstuecke ohne Zuhilfenahme
von Anschlagmitteln in einfacher Weise und vor allem sehr genau an jeder Stelle
der Maschinenstrasse gegenueber dem Werkzeug anzuhalten.
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Erfindungsgemaess wird dieseAufgabe dadurch gelost, dass die Transporteinrichtung
aus einzelnen Kettengliedern besteht, die einen geschlossenen Vprschubring bilden,
wobei von jedem Kettenglied zur Innenseite des Vorschubringes hin, ein Verbindungselement
absteht, welches mit den Gaengen einer sich drehenden Schraube in Wirkverbidung
steht, die parallel zum
oberen und unteren Trum der Vorschubkette
angeordnet ist und, dass diese Schraube drehbar gelagert und mit einem steuerbaren
Antriebsmotor wirkverbunden ist.
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In vorteilhafter Weise wird ein steuerbarer Gleichstrommotor verwendet,
dem ein Encoder, Resolver, Transduktor oder aehnliche elektronische Steuermittel
zugeordnet sind.
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Mit besonderem Vorteil sind die Kettenglieder untereinander ueber
einen Querbolzen verbunden, der an seinen Enden Kugellager aufnimmt, die an Fuehrungsprofilen
abrollen.
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Ferner nehmen die von den Kettengliedern abstehenden Zapfen ein erstes,
einen kleineren Durchmesser aufweisendes Kugellager auf, das laengs der Foederstrecken
mit seitlichen Fuehrungsschienen in Verbindung tritt, und weiterhin weist jeder
abstehende Zapfen ein zweites Kugellager mit groesserem Du rchm eser auf, das mit
den Gaengen der drehbaren Foerderschraube in Wirkverbindung steht.
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Um eine, gegenueber den an den Enden der Verbindungsbolzen der Kettenglieder
vorgesehenen Kugellagerrollen, widerstandsfaehige Flaeche zu erhalten, sind die
Laufflaechen der Fuehrungsprofile, die diesen Kugellagerrollen zugeordnet sind,
mit abriebfesten Stahlbaendern belegt. In vorteilhafter Weise sind diese Stahlbaender
zur Verbindung des oberen Teilstueckes der Fuehrungsprofile mit den unteren Teilstuecken
der Fuehrungsprofile ueber einen halbkreisfoermig gebogenen Verbindungsbogen vom
oberen zum unteren Profil gefuehrt. Diese
Anordnung hat den Vorteil,
dass trotz des Fehlens eines Umlenkrades, welches zu sprunghaften Schwingungen in
der Vorschubbewegung der Kette fuehren koennte, eine sichere, gleichmaessige und
ruhige Fuehrung des Foerderbandes von der oberen waagerechten Foerderstrecke zur
unteren waagerechten Strecke erzielt wird.
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Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung koennen der nun folgenden
Bescreibung, den beigefuegten Zeichnungen und den Unteranspruechen entnommen werden.
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Der Erfindungsgegenstand wird anhand eines Ausfuehrungsbeispieles
genauer beschrieben und in den Zeichnungen schematisch dargestellt.
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Es zeigen: Fig, , 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, der
erfindungsgemaessen Vorschubeinrichtung Fig. 2 die Vorschubeinrichtung, gemaess
Fig. 1 in Ansicht gemaes.s dem Pfeil ll; und Fig. 3 die erfindungsgemaesse Vorschubeinrichtung
im Schnitt entlang der Linie 111-111 der Fig. 1.
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Wie der Fig. 1 zu entnehmen ist, weist die gesamthaft mit 1 bezeichnete
Vorschubeinrichtung Seitenwaende 2 auf, die als Stuetz- und Tragwaende dienen, mit
denen die Einrichtung an dem nicht d argestellten Maschinengestell befestigt ist.
Zwischen den Waenden 2 ist eine Schraube 3 angeordnet, die eine verhaeltnismaessig
grosse Steigung aufweist und drehbar
gelagert ist. Die Schraube
3 erstreckt sich parallel zum oberen und unteren Trum einer Kette 4, die das Vorschubband
bildet.
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Die Kette 4 besteht aus einzelnen Kettengliedern 5, die gelenkig untereinander
verbunden sind und einen geschlossenen Foerderring bilden. Die Kettenglieder 5 der
Kette 4 gleiten in eigens dafuer vorgesehenen Fuehrungsprofilen 6 und 7, die in
Uebereinstimmung mit dem oberen und dem unteren Kettentrum der Vorschubeinrichtung
1 angeordnet sind. Zur Erleichterung der Gleitbewegung, sind die Enden der die Kettenglieder
5 der Kette 4 miteinander verbindenden Querbolzen 8 mit Kugellagern 9 bestueckt,
die im Inneren des Flansches 2a, der am Ende der Waende 2 vorgesehen ist, abrollen.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Laufflaechen der Flansche 2a mit einem
Stahlband 10 abzudecken. Dieses Stahlband 10 verbindet ferner ueber ein bogenfoermiges
Verbindungsstueck das obere, waagerecht angeordnete Teilstueck 6 mit dem unteren
Teilstueck 7 der Fuehrungsprofile. Somit koennen Umlenkraeder an den Enden der waagerechten
Profilstuecke 6, 7 vermieden werden; gleichzeitig wird ein unerwuenschtes Huepfen
der Kette 4 beim Uebergang von einem oberen Teilstueck 6 zu einem unteren Teilstueck
7, bzw.
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von einem unteren Teilstueck 7 zu einem oberen Teilstueck 6 der Fuehrungsprofile
vermieden.
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Von jedem Kettenglied 5 der Vorschubskette 4 steht von der, der Werkstuecka
ufn ahm eflaeche gegenueberliegenden Flaeche, ein Zapfen 11 ab, der ein erstes Kugellager
12, das kleineren
Durchmesser aufweist, aufnimmt. Ferner nimmt
dieser Zapfen ein zweites Kugellager 13 mit groesserem Durchmesser auf. Ueber das
kleinere Kugellager 12 wird jedes Glied 5 der Kette 4 form-schluessig in Nuten 2c,
die zwischen den Flanschen 2a der seitlichen Waende gebildet sind, aufgenommen.
Somit wird eine ungleichfoermige, pendelnde Bewegung der Glieder 5 der Kette 4 vermieden,
und das Werkstueck wird sehr genau und ohne Erschuetterungen befoerdert. Das Kugellager
13 mit groesserem Durchmesser, bildet zusammen mit dem Zapfen 11, sowie der Schraube
3 das eigentliche Vorschubmittel.
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Wie der Zeichnung zu entnehmen ist, kann jedes Kugellager 13 eines
jeden Kettengliedes 5 der Vorschubkette 4 mit den Gaengen 3a der Schraube 3 in Eingriff
treten. Sobald die Schraube 3 in Drehbewegung versetzt wird, erfolgt ein Vorschub
der Kette 4, entsprechend dem Drehsinn der Schraube 3 in Richtung des Pfeiles f.
Um der Schraube nur eine Drehbewegung -zu uebertragen, ist diese d drehbar durch
Lagerboecke 14 aufgenommen, die zwischen den Stuetzen 2 der Vorschub vorrichtung
angeordnet sind.
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An einem Ende der Schaube 3 ist ein Zahnrad 15 angeordnet.
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Dieses Zahnrad 15, wie besonders der Fig. 2 zu entnehmen ist, steht
ueber ein Antriebsmittel, z.B. ueber einen Zahnriehmen 16 mit einem weiteren Zahnrad
17 in Wirkverbindung, das mit der Antriebswelle eines Antriebsmotores 18 wirkverbunden
ist.
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In vorteilhafter Weise ist der Antriebsmotor 18 als steuerbarer
Elektromotor
ausgebildet, dessen Drehzahl und dessen Drehrichtung ueber bekannte elektronische
Steuereinrichtungen regelbar ist (z.B. Encoder, Resolver, Transduktor). Um die Transportkette
4 in jeder beliebigen Stellung mit der gewuenschten Genauigkeit anhalten zu koennen,
ist dem steuerbaren Motor 18 ein Encoder 19 oder aehnliches Mittel zugeordnet, das
die Stellung der . Kette 4 und somit des Werkstueckes laufend meldet. Mit besonderem
Vorteil sind die Bauteil 17 - 19 durch eine Konsole 20 (Fig. 2) aufgenommen, die
mit einer Stuetzwand 2 verbunden ist.
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In vorteilhafter Weise weist die die Konsole 20 aufnehmende Stuetzwand
2 in unmittelbarer Naehe des Zahnrades 17 eine Oeffnung 21 auf, um einen Durchtritt
des Antriebsriemens 16 zu ermoeglichen.
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Wie besonders der Fig. 3 zu entnehmen ist, weisen die Fuehrungsprofile
6 bzw. 7, die mit den Flanschsfuecken 2a der seitlichen Stuetzwaende 2 verbunden
sind, an ihren Enden abragende Arme 6a bzw. 7a auf, die zur Mittenachse X der Vorschubeinrichtung
1 hin gerichtet sind. Die abstehenden Vorspruenge 6a bzw. 7a bilden eine weitere
Fuehrung fuer die Kugellager 9, die am Ende der Zapfen 8, zum Verbinden der Glieder
5 der Kette 4 vorgesehen sind. Somit wird jedes Kettenglied 5 genau gefuehrt, und
es wird eine praezise Vorschubbewegung der gesamten Vorsschubkette erzielt, ohne
dass Verschiebungen gegenueber einer festgelegten Bezugsebene
wachrend
der Vorschubbewegung entlang der Profilfuehrungen 6 bzw. 7 auftreten koennten.
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In vorteilhafter Weise, wie der Fig. 3 zu entnehmen ist, sind im Inneren
der Waende 2 Versteifungsrippen 22- vorgesehen, die gleichzeitig als Auflageflaeche
fuer die Lagerboecke 14 der Schraubenwelle 3 dienen.
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Die Arbeitsweise der erfindungsgemaessen Vorschubeinrichtung 1 ist
folgende: Durch steuerbaren Antrieb des Motors 18, z.B. ueber Steuerimpulse, die
von einer NC-Recheneinheit, die Bestandteil der nicht dargestellten Maschine ist,
wird der z.B. als Gleichstrommotor 18 ausgefuehrte Antrieb in der gewuenschten Drehrichtung
in Drehbewegung versetzt und, ueber das Zahnrad 17, d-en Zahnriemen 16 und das Zahnrad
15, das mit der Schraubenwelle 3 wirkverbunden ist, wird der Schraube 3 eine Drehbewegung
uebertragen, wodurch ueber die Kugellager 13 und entsprechenden Zapfen 11 ein Vorschub
der einzelnen Glieder 5 der Kette 4 in der durch den Pfeil f angedeuteten Richtungen
erfolgt. Ueber elektronische und elektrische Hilfseinrichtungen, entsprechend der
durch einen Encoder oder Resolver 19 festgestellten Stellung der Kette 4 und somit
der Stellung der transportierten Werksluecke, kann ein Anhalten dieser in jeder
gewuenschten Lage erfolgen, um die Durchfuehrung von Arbeitsgaengen zu ermoeglichen,
die wegen der geforderten Genauigkeit und Praezision bei feststehendem Werkzeug
durchzufuehren
sind. Aufgrund der Genauigkeit, mit der die Vorschubeinrichtung arbeitet und aufgrund
des absoluten Fehlens von Schwingungen und Rauerbewegungen der Kette 4 ist es moeglich,
Bearbeitungsvorgaenge durchzufuehren, 2.B.
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Fraesvcrgaeng e, die auch bei kontinuierlichem Vorschub durchg efuehrt
werden koennen. Nach Durchfuehrung der entsprechenden Bearbeitungsvorgaenge, z.
B. des Bohrvorganges einer Platte, uebertraegt die Recheneinheit entsprechende Steuersignale
an den Motor 18, um den Antriebsmotor 18 erneut in Drehbewegung zu versetzen. Dank
der Verbindung der oberen Fuehrungsprofile 6 mit den unteren Fuehrungsprofilen.
7 ueber halbkreisfoermig gebogene Stahlbaender 10 und, dank der formschluess-igen
Fuehrung zwischen den iCugella.gern 13 und den Gaengen der Schraube 3, 3a, kann
auf die bisher ueblichen Umlenkraeder an den Enden der Foerdereinrichtung verzichtet
werden. Es wird eine unregelmaessige Vorschubbewegung, sowie ein unerwuenschtes
Huepfen der Vorschubkette vermieden. In vorteilhafter Weise ist der Bolzens 11,
der die Kugellager 12 und 13 aufnimmt, einstellbar ausgefuehrt, z.B. als Exzentereinrichtung,
wodurch es ermoeglicht wird, die Kugellager 13 derartig einzustellen, dass stets
abwechselnd ein Kugellager 13 an der linken Wand eines Gewindeganges der Schraube
3 und das Kugellager 13 des folgenden Kettengliedes 5 an der rechten Wand des Gewindeganges
anliegt. Somit, erhaelt man praktisch eine formschluessige, hochpraezise nachstellbare
Verbindung zwischen
den Gaengen der Schraube 3 und den Kettengliedern
5. Die Kettenolieder 5 der Kette 4 koennen mit Anschlaegen oder Gummiplatten 23
oder aehnlichen Mitteln versehen sein, um den Halt und das Anhaften der Werkstuecke
P, die durch die Kette 4 zu transportieren sind, zu erhoehen.