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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Bohren
von Platten aus Glas, Marmor oder ähnlichen steinartigen Materialien,
die einen Stützrahmen
und wenigstens eine Bohreinrichtung aufweist, die an dem Rahmen
befestigt ist, wobei die Einrichtung zwei gegenüber angeordnete Bohrköpfe aufweist,
zwischen denen eine zu bearbeitende Platte mit Hilfe von Stützmitteln
gehalten wird, wobei jeder Bohrkopf eine erste Bohranordnung mit
einer Spindel zum Steuern der Drehbewegung eines ersten Werkzeugs
aufweist, wobei das erste Werkzeug in Richtung der Platte entlang
einer entsprechenden Bohrachse bewegbar ist, um einen ersten Einschnitt
an der Platte auszuführen.
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Die
zuvor beschriebenen Vorrichtungen, die allgemein als bi-frontale
Bohrmaschinen bekannt sind, werden dazu verwendet, ein oder mehrere Durchgangslöcher in
einer zu bearbeitenden Platte auszubilden, die dazu erforderlich
sind, an der Platte verschiedene Komponenten zu befestigen, wie
beispielsweise Handgriffe, Scharniere, Anschläge oder dergleichen. Diese
Maschinen können
ein Durchgangsloch erzeugen, indem zunächst ein kreisförmiger Blindeinschnitt
an einer ersten Fläche
der Platte erzeugt wird, woraufhin die Bohroperationen beendet werden,
indem ein zweites Werkzeug in die gegenüberliegende Fläche der
Platte eingeführt
wird. Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise aus der
GB-A-2007122 bekannt.
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Zu
diesem Zweck sind bi-frontale Bohrmaschinen normalerweise mit mehreren
Bohrvorrichtungen ausgestattet, die nebeneinander angeordnet sind,
wobei jede Bohrvorrichtung einen oberen Bohrkopf und einen unteren
Bohrkopf aufweist, die einander gegenüber angeordnet und durch die
gleiche Stützeinrichtung
gehalten sind, die mit der Stützstruktur
der Maschine verbunden ist, um horizontal entlang der beiden senkrecht
zueinander angeordneten Achsen bewegt zu werden. Die beiden Bohrköpfe, die
grundsätzlich
einen identischen Aufbau aufweisen, umfassen jeweils eine Spindel,
die das Bohrwerkzeug betätigt;
die Position der Spindel kann axial relativ zu dem Kopf verändert werden,
d.h. vertikal entlang einer dritten Achse, um das entsprechende Werkzeug
in Richtung der zu bearbeitenden Platte und von dieser weg zu bewegen.
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In
manchen Fällen
ist die Bohreinrichtung an einem Rahmen befestigt, so dass sie nur
entlang der zuvor genannten dritten Achse bewegbar ist, und die Maschine
ist mit Fördermitteln
ausgerüstet,
um die zu bearbeitende Platte entlang der beiden horizontalen Achsen
zu bewegen.
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Bei
Bohrmaschinen der zuvor beschriebenen Art weisen die Köpfe der
Bohreinrichtungen sehr große
Gesamtabmessungen auf; aus diesem Grund kann der minimale Mittenabstand
zwischen zwei Löchern,
die gleichzeitig durch zwei benachbarte Bohreinrichtungen der Maschine
erzeugt werden, normalerweise nicht unter 180 mm liegen.
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Wenn
zwei Löcher
in der Platte erzeugt werden sollen, die einen geringeren Mittenabstand
als den zuvor genannten aufweisen, beispielsweise 120 mm, ist es
entsprechend erforderlich, das erste der beiden Löcher mit
einer Bohreinrichtung zu erzeugen, und anschließend, nach einem Re-Positionieren derselben
oder einer anderen Bohreinrichtung an der entsprechenden Stelle,
das zweite Loch zu erzeugen.
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Derartige
Betriebsmodi verlängern
die Bearbeitungszeit, was zu einer geringeren Produktivität der Bohrmaschine
führt.
Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, den zuvor
beschriebenen Nachteil zu beseitigen.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe schafft die vorliegende Erfindung eine Bohrvorrichtung
mit den zu Beginn der vorliegenden Beschreibung genannten Merkmalen,
die ferner dadurch gekennzeichnet ist, dass
- – jeder
Bohrkopf wenigstens eine zweite Bohranordnung aufweist, die sich
an dem Kopf auf einem sich im Wesentlichen senkrecht relativ zu
der Bohrachse des ersten Werkzeugs erstreckenden Weg bewegen kann,
wobei die zweite Bohranordnung eine zweite Spindel zum Steuern der
Drehbewegung eines zweiten Werkzeugs aufweist, wobei das zweite
Werkzeug entlang einer entsprechenden Bohrachse bewegbar ist, um
einen entsprechenden Einschnitt an der Platte zu erzeu gen, wobei
die Bohrachse des zweiten Werkzeugs im Wesentlichen parallel zu
der Bohrachse des ersten Werkzeugs (U1, U3) angeordnet ist, und
dass
- – die
Bohreinrichtung Einstellmittel zum Positionieren der zweiten Anordnung
jedes Kopfes an mehreren Punkten auf dem entsprechenden Weg aufweist,
so dass die Bohrachse des zweiten Werkzeugs verschiedene alternative
parallele Positionen relativ zu der Bohrachse des ersten Werkzeugs
annehmen kann.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
spezifischen Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden anhand
der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen
deutlich, die lediglich als ein nicht-einschränkendes Beispiel dienen, wobei:
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1 eine
schematische, perspektivische Teilansicht einer Bohrvorrichtung
gemäß der Erfindung
ist;
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2 und 3 schematische,
perspektivische Teilansichten eines Antriebskopfes in zwei verschiedenen
Bearbeitungszuständen
sind, wobei der Antriebskopf zu einer Bohreinrichtung der in 1 dargestellten
Vorrichtung gehört;
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4 und 5 schematische
Teildraufsichten des zuvor genannten Antriebskopfes in den in den 2 und 3 jeweils
dargestellten Betriebszuständen
sind;
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6 eine
perspektivische Ansicht des zuvor genannten Antriebskopfes ist,
die entlang der Linie VI-VI in 4 geschnitten
ist;
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7 eine
perspektivische Ansicht einiger Komponenten des zuvor genannten
Antriebskopfes ist;
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8 eine
Längsschnittansicht
eines Betätigungssystems
einer Spindel ist, mit welcher der zuvor genannte Antriebskopf ausgerüstet ist;
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9 eine
schematische, perspektivische Teilansicht von zwei Antriebsköpfen ist,
die zu einer Bohreinrichtung einer Vorrichtung gemäß einer
möglichen
Variante der Erfindung gehören.
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Unter
Bezugnahme auf 1 bezeichnet die Bezugsziffer 1 allgemein
eine Vorrichtung zum Bohren von Glasplatten gemäß der vorliegenden Erfindung;
es sollte klar sein, dass die in dieser Figur dargestellte Vorrichtung 1 schematisch
und nur teilweise gezeigt ist, und zwar nur mit denjenigen Elementen, die
zum Verständnis
der Erfindung erforderlich sind.
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Die
Vorrichtung 1 umfasst einen Stützrahmen 2 mit einem
oberen Querbalken 2A, an dem ein Schlitten 3 befestigt
ist, der auf dem Querbalken entlang einer mit dem Bezugssymbol X
bezeichneten Achse gleiten kann; bei weiteren Mittel, die zum Verbinden,
Steuern und Versetzen des Schlittens 3 in Bezug auf den
Querbalken 2 verwendet werden, kann es sich um bekannte
Mittel handeln.
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Der
Schlitten 3 ist gleitbar mit einer Stützeinrichtung 4 verbunden,
die im Wesentlichen U-förmig ausgebildet
ist und zwei parallele Arme 4A und 4B aufweist,
an deren freien Ende ein entsprechender Bohrkopf T, T' befestigt ist; die
Bohrköpfe
T, T' sind identisch
ausgebildet und einander gegenüber
angeordnet, da es sich bei der Vorrichtung 1 in dem beispielhaft
dargestellten Fall um eine horizontale, bi-frontale Bohrmaschine
handelt, um Durchgangslöcher
in einer Glasplatte L herzustellen; diesbezüglich erzeugt der untere Kopf
T' kreisförmige Blindeinschnitte
ausgehend von der unteren Fläche
der Platte L, und der obere Kopf T beendet die Bohroperationen ausgehend
von der oberen Fläche
der Platte L.
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Es
sollte klar sein, dass die Vorrichtung 1 in der Praxis
mit einer Vielzahl von Bohreinrichtungen ausgerüstet sein kann, beispielsweise
mit vier Bohreinrichtungen, die nebeneinander angeordnet sind, wobei
jede einen Schlitten 3, eine Stützeinrichtung 4 und
zwei Bohrköpfe
T, T' aufweist,
deren Position durch eine Steuereinheit der Vorrichtung gesteuert wird;
zum besseren Verständnis
zeigt 1 jedoch nur eine Bohreinrichtung, die insgesamt
mit dem Bezugszeichen DF gekennzeichnet ist, wobei weitere Bohreinrichtungen,
wenn diese vorhanden sind, einen identischen Aufbau aufweisen.
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Die
Stützeinrichtung 4 ist
mit dem Schlitten 3 derart verbunden, dass sie auf einer
zweiten Achse, die mit dem Bezugssymbol Y gekennzeichnet ist und sich
senkrecht zu der Achse X erstreckt, gleiten kann; bei den Mitteln,
die zum Verbinden, Steuern und Versetzen der Stützeinrichtung 4 in
Bezug auf den Schlitten 3 verwendet werden, kann es sich
wiederum um bekannte Mittel handeln.
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Die
Platte L wird in einer horizontalen Position zur Bearbeitung durch
die Einrichtung DF mit Hilfe von bekannten Stütz- und Sperrmitteln gehalten,
die schematisch mit dem Bezugssymbol TS bezeichnet sind und im Grunde
genommen eine der Ebene bilden, die sich auf einer mittleren Höhe in Bezug
auf diejenigen der Arme 4A und 4B der Stützeinrichtung 4 erstreckt.
Diese Mittel können
aus einer Längsfördereinrichtung
bestehen, die in der Richtung der Achse X angeordnet ist und ein
Sperrsystem für
die Platte aufweist, die mit Hilfe der entsprechenden Bohreinrichtung
DF bearbeitet werden soll; alternativ können die Mittel TS aus Querbalken
ausgebildet sein, die sich senkrecht zur Achse X erstrecken und
mit pneumatischen Saugnäpfen
versehen sind; eine weitere Möglichkeit
besteht darin, eine mechanische Sperrung der Platte L vorzusehen.
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Wie
es deutlich aus den nachfolgenden Ausführungen hervorgehen sollte,
sind an jedem Bohrkopf T, T' wenigstens
eine erste und eine zweite Spindel für entsprechende Werkzeuge vorgesehen;
die zweite Spindel ist bewegbar an dem Kopf T, T' befestigt, so dass die Bohrachse ihres
entsprechenden Werkzeugs in einer Richtung im Wesentlichen senkrecht
zu der Bohrachse versetzt werden kann. Mit anderen Worten kann die
zweite Spindel daher an dem Kopf T, T' derart bewegt werden, dass die Bohrachse ihres
entsprechenden Werkzeugs in verschiedenen alternativen parallelen
Positionen in Bezug auf die Bohrachse des ersten Werkzeugs angeordnet
werden kann.
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Die
Bewegung der zweiten Spindel kann in einer linearen Richtung gemäß einer
Achse erfolgen, die sich im Wesentlichen senkrecht zur Bohrachse der
Werkzeuge erstreckt; vorzugsweise sind die ersten Spindeln an den
Köpfen
T, T' derart befestigt, dass
sie auch Winkelbewegungen um eine Achse ausführen, die sich im Wesentlichen
parallel zur Bohrachse des entsprechenden Werkzeugs erstreckt, um
die Bearbeitungsflexibilität
der Bohreinrichtung DF zu erhöhen.
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Die
Position der ersten und zweiten Spindel jedes Kopfes relativ zueinander
kann daher je nach Bedarf variiert werden, und nach dem Positionieren der
Bohreinrichtung DF an einer programmierten Position kann diese gleichzeitig
zwei Löcher
im gewünschten
Abstand, selbst wenn dieser sehr klein ist, in der Platte L erzeugen.
Es ist entsprechend möglich,
den Bedarf an einem erneuten Positionieren der gesamten Bohreinrichtung
DF zu vermeiden, wie es beim Stand der Technik erforderlich ist,
so dass die Bearbeitungszeiten verkürzt werden können.
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Die 2 bis 7 zeigen
einen der Bohrköpfe,
der zu einer Einrichtung DF gehört,
die gemäß der zuvor
genannten, besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ausgeführt ist;
in den Figuren ist der obere Kopf T der Einrichtung DF sichtbar,
wobei klar sein sollte, dass der untere Kopf T' der Einrichtung mit dem dargestellten
identisch ist.
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Wie
es in den 2 und 3 gezeigt
ist, ist der Arm 4A der Stützeinrichtung 4 steif
mit einem Körper 5 verbunden,
der einen bi-direktionalen Elektromotor 6 aufnimmt, an
dessen Welle eine erste Riemenscheibe 7 befestigt ist;
die Riemenscheibe 7 überträgt die Bewegung,
die durch den Motor 6 erzeugt wird, über eine Kette oder einen Riemen 8 auf eine
zweite Riemenscheibe 9.
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Wie
es in 6 gezeigt ist, ist die Riemenscheibe 9 an
einer mit einem Gewinde versehenen Welle 10 befestigt,
die während
der Drehung durch eine Reihe von Lagern 11 angetrieben
wird und in einem entsprechenden Sitz, der in dem Körper 5 definiert
ist, aufgenommen ist. Die Welle 10 ist operativ mit einer
Aufnahme oder Hülse
verbunden, die mit einem Innengewinde versehen und mit der Bezugsziffer 12 gekennzeichnet
ist, die integral mit einem Ausläufer 13A eines
Schlittens ausgebildet ist, der allgemein mit der Bezugsziffer 13 bezeichnet
ist; dank der Drehung der Welle 10, die durch den Betrieb
des Motors 6 erzeugt wird, kann sich die Hülse 12 entlang der
Welle in Richtung einer mit dem Bezugssymbol Z bezeichneten Achse
bewegen, wobei sie den Schlitten 13 in Abhängigkeit
von der Drehrichtung des Motors 6 aufwärts oder abwärts mitzieht.
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Um
eine präzise
Bewegung entsprechend der Achse Z zu unterstützen, sind mit der Hin- und Herbewegung
kompatible Führungselemente
zwischen dem Schlitten 13 und dem Körper 5 vorgesehen;
wie es insbesondere in den 4 und 5 zu erkennen
ist, beste hen diese Mittel in dem beispielhaft dargestellten Fall
aus zwei U-förmigen
Führungen,
die mit der Bezugsziffer 14 bezeichnet und an einer vertikalen
Fläche
des Körpers 5 befestigt
sind, in die entsprechende Schienen eingesetzt sind, die mit der
Bezugsziffer 15 bezeichnet und integral mit einer vertikalen
Fläche
des Schlittens 13 ausgebildet sind.
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Der
Schlitten 13 umfasst auch einen Bereich 13B, der
sich senkrecht im Bezug auf die vertikale Fläche mit den Schienen 15 erstreckt;
wie es beispielsweise in 6 gezeigt ist, ist ein abwärts vorstehender
rohrförmiger
Ausläufer 13C in
dem Bereich 13B definiert; ein Anschlussbereich 17A,
der zu einer eckigen, bewegbaren Halterung gehört, die allgemein mit der Bezugsziffer 17 bezeichnet
ist, ist in den Ausläufer
eingehängt,
wobei zwischen diesem ein Wälzlager 16 angeordnet
ist.
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AP
bezeichnet in den Figuren eine pneumatische Betätigungseinrichtung, deren Zylinder
AP1 in den Körper 5 an
einer in den 2 und 4 mit dem
Bezugssymbol F1 bezeichneten Position eingehängt ist; andererseits ist das
Ende des Schaftes AP2 der Betätigungseinrichtung
AP in die Halterung 17 eingehängt, und zwar an einer Position,
die mit dem Bezugssymbol F2 gekennzeichnet ist (es sollte klar sein,
dass die 1 bis 8 aus Gründen der Klarheit
den Bereich des Körpers 5,
an dem der Zylinder AP1 eingehängt
ist, nicht genauer zeigen; dieser Bereich ist jedoch in 9 dargestellt,
in der er mit dem Bezugssymbol PA bezeichnet ist).
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Nach
dem Anfahren der Betätigungseinrichtung
AP kann die Halterung 17 winklig in Bezug auf den Schlitten 13 entlang
einer in den 6 und 7 mit dem
Bezugssymbol AV bezeichneten Achse bewegt werden, das heißt, sie
kann Winkelbewegungen um den Drehstift ausführen, die durch das Verbinden
des rohrförmigen
Ausläufers 13C des Schlittens 13,
des Lagers 16 und den Anschlussbereiches 17A in
der Halterung 17 erzeugt werden.
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An
der Halterung 17 ist ein erster Elektromotor 18 befestigt,
der operativ mit einer entsprechenden, allgemein mit der Bezugsziffer 19 gekennzeichneten
Antriebseinrichtung verbunden ist, welche die Drehung eines Bohrwerkzeugs
U1 steuert, das eine entsprechende Bohrachse aufweist, die in 7 mit dem
Bezugssymbol A1 gekennzeichnet ist; die Antriebseinrichtung 19 ist
an dem Motor 18 oder an der Halterung 17 lateral
in Bezug auf den Motor 18 befestigt.
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Die
Bezugsziffer 20 bezeichnet einen zweiten Elektromotor,
der operativ mit einer entsprechenden Antriebseinrichtung verbunden
ist, die mit der Bezugsziffer 21 gekennzeichnet ist und
die Drehung eines Bohrwerkzeugs U2 bewirkt, das eine entsprechende
Bohrachse aufweist, die in 7 mit dem
Bezugssymbol A2 gekennzeichnet ist.
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Die
Bohranordnung, die in 7 mit dem Bezugssymbol G2 bezeichnet
ist und den Motor 20 und die entsprechende Einrichtung 21 aufweist,
ist an dem Schlitten (23) befestigt, so dass ihre Betriebsposition
entlang einer mit dem Bezugssymbol AO bezeichneten Achse, die sich
im Wesentlichen senkrecht zu der Bohrachse A2 des Werkzeugs U2 erstreckt,
verändert
werden kann. Entsprechend kann die relative Position der Bohranordnung
G2 in Bezug auf die mit dem Bezugssymbol G1 bezeichnete Bohranordnung,
die den Motor 18 und das entsprechende Getriebe 19 enthält, variiert
werden.
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Wie
es in 7 gezeigt ist, umfasst die Halterung 17 zum
Ermöglichen
des Versetzens der Anordnung G2 einen Bereich 17B, an dem
zwei parallele Schienen 22 befestigt sind, die sich horizontal
erstrecken; entsprechende U-förmige
Gleitelemente oder Führungselemente,
die mit der Bezugsziffer 23 gekennzeichnet und integral
mit einem Körper 21A, der
zu der Einrichtung 21 gehört, ausgebildet sind, sind
in die Schienen 22 eingesetzt; der Körper 21A der Einrichtung 21 ist
ebenfalls integral mit einer Platte 24 ausgebildet, die
den Motor 20 hält.
Wie es zu erkennen ist, gestattet es die Gleitbewegung der Führungselemente 23 auf
den Schienen 22 (und somit der Einrichtung 21,
die den Motor 20 durch die Platte 24 hält) die
Bohranordnung G2 entlang der Achse AO und diese somit auch auf die
Bohranordnung G2 zu von dieser weg zu bewegen.
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Das
Versetzen der Anordnung G2 entlang der Achse AO erfolgt motorisiert.
Zu diesem Zweck ist an der Fläche
des Bereiches 176 der Halterung 17 gegenüber derjenigen,
an welcher die Schienen 22 befestigt sind, ein mit der
Bezugsziffer 25 gekennzeichneter Elektromotor befestigt,
wie es beispielsweise in 2 gezeigt ist; wie es anhand
der 2 und anhand der 4 und 5 zu
erkennen ist, ist die Abtriebswelle des Motors 25 operativ
durch Antriebsmittel, die an sich bekannt sind, mit einer mit einem
Gewinde versehenen Welle 26 verbunden, an der eine Aufnahme
oder eine Hülse,
die mit einem Gewinde versehen ist, mit der Bezugsziffer 27 bezeichnet
ist und an der Platte 24 befestigt ist, versetzt werden
kann. Durch die Drehung der Welle 26, die durch Betätigen des Motors 25 erzeugt
wird, können die
Aufnahme 27 entlang der Welle, welche die Platte 24 mit
sich zieht, und somit auch die Einrichtung 21 und der Motor 20 in
Abhängigkeit
von der Drehrichtung des Motors 25 nach rechts und nach
links bewegt werden; der Bohrabstand zwischen den Werkzeugen U1
und U2 kann entsprechend zwischen einem Minimal- und einem Maximalwert
variiert werden, die beispielsweise bei 64 mm und 128 mm liegen
können,
was jedoch nicht einschränkend
ist.
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Bei
der in den Figuren dargestellten Ausführungsform sind die Einrichtungen 19 und 21 beispielhaft
lateral in Bezug auf den Motor 18 und den Motor 20 angeordnet. 8 zeigt
beispielhaft ein mögliches
Antriebssystem zur Bewegungsübertragung zwischen
dem Motor 18 und der Einrichtung 19. In dieser
Figur bezieht sich die Bezugsziffer 30 auf die Welle des
Motors 18, an deren Ende ein Zahnrad 32 befestigt
ist, das mit einem zweiten Zahnrad 32 in Eingriff ist;
das zweite Zahnrad 32 ist wiederum mit den äußeren Zähnen eines
Kranzes 33 in Eingriff, mit dem ein kurzes Rohr 34 einteilig
ausgebildet und dessen Innenfläche
mit mehreren länglichen
Reliefs versehen ist.
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Die
Bezugsziffer 35 bezieht sich auf eine Welle, welche die
Spindel des Werkzeugs U1 repräsentiert
und durch den Kranz 33 und das Rohr 34 geführt ist;
längliche
Nuten sind an der Außenfläche der Welle 35 vorgesehen,
in welche die zuvor beschriebenen Reliefs des Rohrs 34 eingreifen.
Die Welle oder Spindel 35 kann entsprechend relativ zu
dem Kranz 33 und zu dem Rohr 34 vertikal bewegt
werden, wobei sie stets mit letzterem in Eingriff ist, und empfängt die
Drehbewegung von dem Motor 18.
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Das
kurze Rohr 34 ist innerhalb einer Kammer aufgenommen, die
den Körper 21A definiert
und an ihrem Boden durch einen Dichtungsdeckel 37 verschlossen
ist, der mit einem zentralen Durchlass für die Welle 35 versehen
ist; das Rohr 34 wird bei ihrer Drehbewegung durch zwei
Lager 38 innerhalb der Kammer geführt.
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Die
Bezugsziffer 39 bezeichnet einen zweiten Körper, der
dichtend mit dem Körper 21A verbunden
ist und zu einer pneumatischen Betätigungseinrichtung gehört, um die
Axialbewegung der Welle 35 zu erzeugen. Innerhalb des Körpers 39 ist
eine Kammer 39A definiert, die an ihrer Oberseite durch
einen Dichtungsdeckel 40 verschlossen ist, der einen zentralen
Durchgang für
die Welle 35 aufweist; innerhalb der Kammern 39A ist
ein als ein Kolben dienendes ringförmiges Element 41 angeordnet,
das eine entsprechende Umfangsdichtung aufweist, welche die Innenfläche des
Körpers 39 abdichtet.
In dem ringförmigen
Element 41 ist ein Kugellager 42 aufgenommen,
das auf der Welle 35 angeordnet ist, um die Drehbewegung
derselben zu unterstützen
und ihre ordnungsgemäße axiale
Position relativ zu dem unteren Körper 21A beizubehalten.
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Innerhalb
der Kammer 39A ist eine Rückholfeder 43 angeordnet,
die zwischen dem ringförmigen Element 41 und
einem entsprechenden Positionierelement 44 wirkt, das an
dem Ende der Kammer in der Nähe
des Körpers 21A angeordnet
ist. Die Bezugsziffer 45 bezieht sich auf ein Schutzrohr,
das mit dem ringförmigen
Element 41 verbunden ist und sich entsprechend mit diesem
axial bewegt, wobei sich die Welle 35 in dem Schutzrohr
drehen kann; das obere Ende des Rohrs 45 ist mit dem Körper 46A einer Wasserverteileinrichtung
verbunden, die zum Betrieb des Werkzeugs U1 erforderlich ist.
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Der
Körper 46A hat
eine Öffnung 46B,
mit der ein nichtdargestelltes Wassereinlassrohr verbunden ist,
und ist im Innern mit einem Paar von Lagern 47 ausgestattet,
um die Drehbewegung der Welle 35 zu unterstützen; eine
Kompensationsfeder 48 wirkt zwischen der Verteileinrichtung 46 und
der Welle 35.
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Die
Bezugsziffer 49 bezieht sich auf eine Platte, die an dem
Körper
des Motors 18 befestigt ist, gegen die sich der Körper 46A der
Verteileinrichtung 46 abstützen kann, wenn sich diese
axial entlang der Welle 35 bewegt; die Funktion der Platte 49 besteht darin,
mögliche
Winkelbewegungen des Körpers 46A zu
verhindern.
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Das
Absenken der Welle oder Spindel 35 und somit des Werkzeugs
U1 entlang der entsprechenden Bohrachse A1 wird erzielt, indem Druckluft durch
einen geeigneten Einlass, der in dem Deckel 40 der Kammer 39A vorhanden
ist, geleitet wird. Die Luft drückt
das ringförmige
Element 41 abwärts
und komprimiert die Feder 43; somit senkt sich das Lager 42,
das an der Welle 35 angeordnet ist, ab und zieht das Rohr 45 und
die Wasserverteileinrichtung 46 mit sich. Wie es zuvor
beschrieben wurde, wurde das Werkzeug U1 ausgewählt, um dann in die Glasplatte entlang
der Bohrachse X in 1 zu bohren. Die Drehung der
Welle 35 und somit des Werkzeugs U1 sowie deren Axialbewegung
wird durch das Antriebssystem mit den Zahnrädern 31 bis 33 und
dem sich drehenden Rohr 34, das mit den Längsnuten
der Welle 35 in Eingriff ist, ermöglicht.
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Während Einschneidoperationen
wird die Verteileinrichtung 46 mit Wasser versorgt, so
dass letzteres in den mit der Bezugsziffer 35A gekennzeichneten
axialen Hohlraum dringen kann, mit dem die Welle 35 versehen
ist; das Wasser wird zu dem Werkzeug U1 geleitet, das ebenfalls
mit einem axialen Hohlraum versehen ist, um das Werkzeug während der
Schneidbearbeitung und des Entfernens von Glasfragmenten, die von
der Platte unter der Bearbeitung entfernt wurden, zu kühlen.
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Sobald
der Einschnitt in der Platte unter der Bearbeitung erzeugt wurde,
bewegt sich die Welle 35 zurück in ihre ursprüngliche
Position, indem Luft aus der Kammer 39A ausgelassen wird,
so dass die elastische Reaktion der Feder 43 das ringförmige Element 41 zurück zu der
Oberseite der Kammer führen kann.
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Die
Bohranordnung G2 ist mit einem Antriebssystem und mit einem pneumatischen
Betätigungssystem
ausgestattet, die insgesamt denjenigen ähneln, die beispielhaft in 8 gezeigt
sind; somit können
beide Bohranordnungen G1, G2 unabhängig voneinander betätigt werden,
um beide Drehbewegungen der entsprechenden Bohrwerkzeuge A1, A2 und
die Vor- und Zurückbewegung
derselben in Bezug auf die zu bearbeitende Platte L zu erzeugen,
um ein Loch herzustellen.
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Es
sollte klar sein, wie es die Einrichtung DF durch die Erfindung
ermöglicht,
gleichzeitig ein Paar von Löchern
zu erzeugen; das Versetzen der Anordnung G2 in Bezug auf die Anordnung
G1 ermöglicht es,
den Abstand zwischen den beiden Löchern des Paars schnell zu
variieren, ohne die Einrichtung DF jedes Mal erneut zu positionieren,
wodurch die Bearbeitungszeit stark verkürzt und die Produktivität der Vorrichtung 1 in
Bezug auf den Stand der Technik entsprechend erhöht wird.
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Wie
es zuvor beschrieben wurde, kann ferner die Winkelposition der Halterung 17 in
Bezug auf den Schlitten 13 um die Achse AV der 6 und 7 variiert
werden, indem die pneumatische Betätigungseinrichtung AP betätigt wird.
Dieses Merkmal der Erfindung geht unter Bezugnahme auf die Ausführungsform
der Erfindung, die für
beide Bohranordnungen G1 und G2 gilt, aus dem Vergleich der 5 und 6 hervor.
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Die
Figuren zeigen die beiden Grenzpositionen der Winkelbewegung, die
für die
Halterung 17 zugelassen wird, und somit für beide
Bohranordnungen G1 und G2. Es sollte klar sein, dass unter geeigneter
Betätigung
der Betätigungseinrichtung
AP beide Bohranordnungen jede Zwischenwinkelposition zwischen den
beiden Grenzpositionen einnehmen kann, die in den 5 und 6 gezeigt
ist. Die Möglichkeit
der Winkelbewegung der Anordnungen G1, G2 um die Achse AV verleiht
der Bohreinrichtung DF ein weiteres Maß an Flexibilität zum Erzeugen von
Durchgangslöchern
in der zu bearbeitenden Glasplatte L, wodurch die Bewegung der Stützeinrichtung 4 der
Köpfe T,
T' begrenzt und
eine Erhöhung
in der Produktivität
der Vorrichtung 1 ermöglicht wird.
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Die
Elektromotoren 18 und 20 können recht klein sein, um die
Gesamtabmessungen beider Anordnungen G1 und G2 zu beschränken; diesbezüglich, unter
Berücksichtigung
der geringen Leistung der Motoren, sollten die Anordnungen G1, G2
an jedem Kopf T, T' bevorzugt
mit Werkzeugen U1, U2 verwendet werden, die kleine Löcher erzeugen,
und zwar bis zu einem Grenzdurchmesser. Um Löcher mit größerem Durchmesser zu erzeugen,
kann jeder Kopf T, T' mit
einer weiteren Bohranordnung ausgerüstet werden, die in den 3 und 7 mit
dem Bezugssymbol G3 bezeichnet ist. Die Bohranordnung G3 umfasst
eine Betätigungseinrichtung,
beispielsweise einen pneumatischen Zylinder 50, und eine
entsprechende Antriebseinrichtung 51 mit einem Elektromotor 52 zum
Betätigen
einer Spindel, die einem entsprechenden Bohrwerkzeug U3 mit einer
Bohrachse A3 zugeordnet ist.
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Die
Betätigungseinrichtung 50 ist
an einer Seite des Schlittens 13 befestigt, und der Körper der Betätigungseinrichtung
ist gleitend mit dem Körper der
Einrichtung 51 verbunden, beispielsweise mit Hilfe eines
entsprechenden Schlittens und entsprechenden Eingriffsführungsmitteln,
die in den Figuren nicht gezeigt sind, ähnlich wie diejenigen, die
zuvor mit dem Bezugsziffern 14 und 15 bezeichnet
wurden (die zwischen dem Körper 5 und
dem Schlitten 13 vorgesehen sind, siehe 4 und 5).
Die Bewegung der Vorrichtung 51 in Aufwärts- und Abwärtsrichtung
wird durch den pneumatischen Zylinder 50 gesteuert, dessen
Schaft (nicht gezeigt) mit dem äußeren Körper oder,
wenn vorhanden, mit dem Schlitten der Einrichtung verbunden ist.
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Die
beiliegenden Zeichnungen zeigen aus Gründen der Klarheit keine Kabel
und Rohre, die für den
Betrieb der verschiedenen elektrischen und pneumatischen Betätigungseinrichtungen
sowie der Wasserverteileinrichtung 46 erforderlich sind;
Verbindungs- und Versorgungsmodi und entsprechende Mittel für derartige
Elemente sind per se bekannt.
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Wie
es zuvor beschrieben wurde, ist die Vorrichtung 1 mit einem
Steuersystem ausgerüstet,
das in 1 mit dem Bezugssymbol SC bezeichnet ist, bevorzugt
mit einem elektronischen programmierbaren System, um auf bekannte
Weise das Versetzen des Schlittens 3 auf der Achse X, das
Versetzen der Stützeinrichtung 4 auf
der Achse Y, das Versetzen des Schlittens 13 auf der Achse
Z, das Versetzen der Bohranordnung G2 auf der Achse AO, das axiale Versetzen
der mit Spindeln versehenen Einrichtungen 19, 21, 51 und
somit der Werkzeuge U1, U2 und U3 auf den Bohrachsen A1, A2 und
A3 und das Winkelversetzen der Halterung 17 relativ zu
den Schlitten 13 zu ermöglichen.
Es sollte ferner klar sein, dass das Steuersystem SC zu diesem Zweck
geeignete Erfassungsmittel aufweisen sollte, die in 1 schematisch
durch den mit dem Bezugssymbol MS gekennzeichneten Block dargestellt
sind, welche die Positionen überwachen,
die durch die verschiedenen versetzten Elemente eingenommen wurden;
die Erfassungsmittel können
in bekannter Weise ausgeführt
werden, beispielsweise in Form von linearen Codierern oder Drehcodierern,
die operativ mit verschiedenen vorgesehenen Betätigungseinrichtungen verbunden
sind.
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Der
Betrieb der Vorrichtung 1 erfolgt nach Beginn eines entsprechenden
Bearbeitungsprogramms, das in dem Steuersystem SC gespeichert ist,
einfach und schnell; um das Programm auszuführen, kann der Bediener mit
Hilfe einer Programmiereinrichtung, die in 1 mit dem
Bezugssymbol DP bezeichnet ist, einige Bearbeitungsparameter eingeben,
einschließlich
beispielsweise Zeichnungsabmessungen der zu bearbeitenden Platte
L, ihre nominale Dicke und die Position, in der die Durchgangslöcher ausgebildet
werden sollen, der Abstand und/oder die Winkelposition zwischen
den Löchern, etc.
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Wenn
Löcher
mit geringen Mittenabständen in
der Platte L erzeugt werden sollen, wird die Bohreinrichtung DF
in die ordnungsgemäße Position
in Bezug auf die Platte L gebracht, wobei die Position automatisch
durch das Steuersystem SC in bekannter Weise bestimmt wird; dies
wird erzielt, indem der Schlitten 3 entlang dem Querbalken 2A versetzt
wird, und indem die Stützeinrichtung 4 in
Bezug auf den Schlitten 3 versetzt wird. Dann wird der
Schlitten 13 jedes Kopfes T, T' in die Nähe einer entsprechenden Fläche der
Platte L bis zu einer vorgegebenen Abmessung gebracht, die durch
das Betriebsprogramm der Vorrichtung 1 festgelegt ist;
wie es zuvor beschrieben wurde, wird das Versetzen des Schlittens 13 durch
den Motor 6 gesteuert.
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Anschließend steuert
das Steuersystem SC den Motor 25 jedes Kopfes T, T', um die Bohranordnung
G2 in Bezug auf die Bohrvorrichtung G1 in Abhängigkeit von dem gewünschten
Abstand für
das zu erzeugende Lochpaar zu versetzen; wenn es erforderlich ist,
kann die Winkelposition der beiden Anordnungen G1 und G2 in Bezug
auf den Winkel verändert
werden, indem die Betätigungseinrichtung
AP betätigt
wird, wie es zuvor beschrieben wurde.
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Die
Motoren 18 und 20 werden dann gestartet, wodurch
die Zahnräder 19, 21 betätigt werden, die
eine Drehbewegung der Werkzeuge U1, U2 hervorrufen; anschließend werden
die pneumatischen Betätigungssystem,
die unter Bezugnahme auf 8 beschrieben wurden, betätigt, so
dass sich die Werkzeuge U1, U2 vorwärts in Richtung der entsprechenden
Fläche
der Platte L bewegen, und der Versatz des Schlittens 13 soll
die Bohrbearbeitung ermöglichen.
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Die
Bohranordnung G3 kann verwendet werden, um einzelne Löcher in
der Platte L zu erzeugen, die einen größeren Durchmesser als derjenige
aufweisen, der mit Hilfe der Werkzeuge U2 und/oder U1 erzielt werden
kann; die Anordnung G3 muss grundsätzlich auf die gleiche Art
und Weise verwendet werden, wie es zuvor für die Anordnungen G1 und G2 beschrieben
wurde.
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Es
sollte klar sein, dass das pneumatische Betätigungssystem, das zuvor unter
Bezugnahme auf 8 beschrieben wurde, das wahlweise
Versetzen der Werkzeuge U1 und U2 entlang ihrer entsprechenden Bohrachsen
A1, A2 ermöglicht;
das bedeutet, dass auch die Anordnungen G1 und G2 einzeln benutzt
werden können,
d.h. unabhängig
voneinander, um einzelne Löcher
in der Platte L auszubilden. Diesbezüglich sollte dann klar sein,
dass die Werkzeuge U2 des zweiten Kopfes T, T' auch dazu verwendet werden können, um
ein erstes Loch in der Platte L zu erzeugen, und dass sie dann linear
oder winkelig durch Betätigen
der Motoren 25 oder der Betätigungseinrichtungen AP versetzt
werden können, um
ein zweites Loch in der Platte L auszubilden.
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Die
drei Anordnungen G1, G2 und G3 können
natürlich
auch dazu verwendet werden, drei Löcher zeitgleich in der gleichen
Platte L zu erzeugen.
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Die
Erfindung wurde unter spezieller Bezugnahme auf eine bi-frontale
Bohrmaschine beschrieben, bei der eine zu bearbeitende Platte L
horizontal auf entsprechenden Stützmitteln
TS in einer stationären
Position positioniert ist. Der Vorgang kann jedoch auch auf vertikale
Bohrmaschine angewendet werden, d.h. auf Maschinen, bei denen eine
zu bearbeitende Platte in einer vertikalen Position oder in einer geringfügig geneigten
Position zwischen zwei Stützen
vorwärts
gestoßen
wird, die jeweils mit einem entsprechenden, vertikal entlang der
Stützen
versetzbaren Bohrkopf versehen sind. Natürlich kann die Erfindung auch
auf andere bekannte Rahmenarten angewendet werden; beispielsweise
kann die Bohreinrichtung DF an einem Rahmen befestigt werden, so
dass sie in X- und Y-Richtung stationär ist, wobei das Stützmittel
TS in diesem Fall die Platte entlang der beiden Achsen versetzt.
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Natürlich können die
Konstruktionseinzelheiten und Ausführungsformen in Bezug auf das,
was zuvor beispielhaft beschrieben und offenbart wurde, bei unveränderter
erfinderischer Idee stark variiert werden, ohne den Schutzbereich
der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Die
Bohranordnungen G1 und G2 können ähnlich wie
die Bohranordnung G3 ausgebildet sein, so dass jede der Anordnungen
eine Betätigungseinrichtung
(beispielsweise ähnlich
der Betätigungseinrichtung 50)
aufweist, welche die Bewegung einer entsprechenden Einrichtung mit
ihrem eigenen elektrischen Motor realisiert (ähnlich der Einrichtung 51 der
Anordnung G3, die den Motor 52 umfasst).
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Wie
es zuvor beschrieben wurde, wird die Anordnung G3 bevorzugt dann
vorgesehen, wenn die Größe, die
für die
Motoren 18, 20 ausgewählt wurde, es nicht ermöglicht,
entsprechende Bohrwerkzeuge zum Erzeugen von Löchern mit großem Durchmesser
zu verwenden; bei einer möglichen Ausführungsform
der Erfindung kann jeder Kopf T, T' der Bohreinrichtung DF nur mit den
beiden Anordnungen G1 und G2 ausgerüstet sein, die elektrische Motoren
aufweisen, deren Größe und Leistung
höher sind
als es zuvor beispielhaft beschrieben wurde. Eine solche Ausführungsform
ist in 9 nur für
die beiden Köpfe
T, T' dargestellt,
wobei sich in der Figur gleiche Bezugsziffern auf Elemente beziehen,
die zu denjenigen, die zuvor beschrieben wurden, technisch äquivalent
sind.
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Bei
einer weiteren möglichen
Ausführungsvariante
kann die Anordnung G1 eine stationäre Position in Bezug auf den
Schlitten 13 aufweisen, d.h. integral mit diesem und nicht
mit der Platte 17 ausgebildet sein, so dass nur die Anordnung
G2 eine bewegte Bewegung ausführen
kann.
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Das
Steuersystem SC gemäß der Erfindung kann
zum Durchführen
eines ersten Bearbeitungszyklus programmiert werden, in dem jedes
Loch erzeugt wird, indem ein Einschnitt an der unteren Fläche der
Platte L mit Hilfe des unteren Kopfes T vorgenommen wird, und anschließend das
Loch durch den oberen Kopf T fertiggestellt wird, der anschließend einen
Einschnitt koaxial in Bezug auf den vorherigen ausgehend von der
oberen Fläche
der Platte L ausführt.
Die Vorrichtung 1 kann auch in einem Bearbeitungszyklus
betrieben werden, bei dem die beiden zuvor beschriebenen Einschnitte
zeitgleich vorgenommen werden.
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Die
spezifischen Mechanismen oder kinematischen Mechanismen, welche
die lineare Bewegung entlang der Achse AO oder die Winkelbewegung
entlang der Achse AV der Anordnung G2 unterstützen, können sich natürlich von
denjenigen unterscheiden, die zuvor beispielhaft beschrieben wurden.
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Schließlich sollte
klar sein, dass, obwohl sich die vorangehende Beschreibung auf eine
Vorrichtung zum Erzeugen von Löchern
in Glasplatten bezieht, die gleichen Ideen verwendet werden können, um eine
Vorrichtung zum Bohren von Platten aus Marmor oder anderen steinartigen
Materialien bereitzustellen.