EP0865887A2 - Vorrichtung zur spanabhebenden Bearbeitung - Google Patents

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EP0865887A2
EP0865887A2 EP98890049A EP98890049A EP0865887A2 EP 0865887 A2 EP0865887 A2 EP 0865887A2 EP 98890049 A EP98890049 A EP 98890049A EP 98890049 A EP98890049 A EP 98890049A EP 0865887 A2 EP0865887 A2 EP 0865887A2
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EP
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spring
workpiece
pressure element
pressure
springs
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EP0865887B1 (de
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Franz Ing. Blaickner
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Elektra Beckum AG
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Profi Heimwerkermaschinen Ges mbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27C—PLANING, DRILLING, MILLING, TURNING OR UNIVERSAL MACHINES FOR WOOD OR SIMILAR MATERIAL
    • B27C1/00—Machines for producing flat surfaces, e.g. by rotary cutters; Equipment therefor
    • B27C1/12—Arrangements for feeding work
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27C—PLANING, DRILLING, MILLING, TURNING OR UNIVERSAL MACHINES FOR WOOD OR SIMILAR MATERIAL
    • B27C1/00—Machines for producing flat surfaces, e.g. by rotary cutters; Equipment therefor
    • B27C1/04—Thicknessing machines

Definitions

  • the invention relates to a device for machining e.g. workpieces made of wood, preferably by means of a rotating one Tool, especially thickness or planer-thicknessing machine, with one Support for the workpiece and at least one spring-loaded pressure element, that, for example, as a roller or stamp and the edition arranged opposite one another and is movably supported against the support.
  • a device for machining e.g. workpieces made of wood, preferably by means of a rotating one Tool, especially thickness or planer-thicknessing machine, with one Support for the workpiece and at least one spring-loaded pressure element, that, for example, as a roller or stamp and the edition arranged opposite one another and is movably supported against the support.
  • At Devices of this type such as are known from EP-A2-373859, are designed as pivoting stamp pressure elements, but also as Pressing elements designed to be translationally movable are known, of which seen in the direction of movement of the workpiece, one stamp and one roll in front of the rotating tool (designed
  • each contact element Spring that strives to keep the pressure element in contact with the workpiece.
  • thickness planers or Surface planers clearly visible steps in the workpiece surface, which as Entry and exit stages are known. The reason for the occurrence of these stages is the elastic cushioning of the workpiece support when inserting the pull-out side Pressure roller and the elastic spring back when draining from the feed side Pressure roller.
  • the object of the invention is to avoid this disadvantage or at least to reduce.
  • the total spring characteristic of the load springs Pressure element is degressive.
  • Design of the device is achieved by a gentle application of force (or removal of force) onto the workpiece by the pressure rollers and outlet level are not changed in their dimensions, but a gentle one Transition is achieved on the surface of the workpiece, so that the input and Outlet stage no longer optically (or at least only in a significantly reduced amount Dimensions).
  • this gentle increase or decrease in power reached to or from the workpiece by the degressive spring characteristic preferably without prestressing the compression (or tension springs) can be.
  • Another embodiment of the subject matter of the invention stands out characterized in that the two springs with different characteristics opposite points of a bearing body for the as a pressure roller trained pressure element are supported, which bearing body slidably in the device is guided.
  • 4 is a workpiece made of wood. This workpiece rests on a support 5 designed as a table.
  • the edition 5 can also be formed by rollers or rollers or by a transport chain or a conveyor belt.
  • the workpiece is moved in the direction of arrow P advanced and by a rotating tool in the direction of arrow Q 3 processed.
  • the tool 3 is a knife shaft trained, which is equipped with two knives 6, the cutting diametrically are arranged opposite one another.
  • the pressure element designated 2 which is also called a roller is formed and arranged on the pull-out side.
  • Pressing element 1 is dashed out when it is placed on the workpiece 4 registered) rest position increased by an amount that is the sum of Depth of cut s and reserve stroke t.
  • pressing element 2 arranged on the pull-out side is just as far away from the support 5 is like the pressure element 1 arranged on the feed side, the pressure element 2 when placed on the machined surface of the workpiece 4 by the size of the Reserve stroke t raised.
  • the dimensions u and v of the pull-in side and the pull-out side Levels can be seen as they arise when machining the workpiece 4 set conventional planing machines.
  • the flight circle of the knife 6 of the rotating tool 3 is designated by 10 in FIG.
  • Cause of the occurrence of these stages is the elastic cushioning of the support 5 for the workpiece 4 when Insert the contact element 2 on the pull-out side and the elastic one Spring back when the pressure element 1 arranged on the feed side runs off.
  • the pressure elements 1, 2 are under spring pressure F.
  • the total spring characteristic for each contact element 1 or 2 is designed to be degressive, as shown in FIG. 4 in a diagram in which Abscissa the spring force F and as the ordinate the path f of the pressure element from the The rest position is entered away, the dimension u or v of the pull-out level not changed, but a smooth transition to the surface of the workpiece 4 achieved, as shown in FIG. 5. This smooth transition lifts up optically hardly anymore from the remaining, machined top of the workpiece 4.
  • the pressure element 1 or 2 which is designed as a roller, is rotatable mounted in a bearing body 11 which is displaceable in a guide 12 fixed to the frame is stored. From above acts on the bearing body 11 as a compression spring with a flat one Characteristic formed spring 7 and from below also as a compression spring, however with spring 8 which is steeper than spring 7. With F is that of the displacement f of the bearing body 11 or of the pressing element 1 or 2 dependent force designated by the pressure element 1 or 2 on the workpiece 4 is exercised. It can be seen (Fig.
  • both or just one of the Pressure elements 1, 2 can also be designed as a stamp on the surface of the Workpiece 4 comes to rest.
  • the stamp must then have an inclined contact surface for the workpiece 4, so that the front edge of the workpiece 4 at Run up to the stamp, raise it.
  • the pressure elements 1, 2 can also be pivotally mounted in the device so that the springs 7 a moment exert the pressure elements, under whose influence the pressure elements then with the Force F rest on the surface of workpiece 4.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur spanabhebenden Bearbeitung von z.B. aus Holz bestehenden Werkstücken 4, vorzugsweise mittels eines rotierenden Werkzeuges 3, insbesondere Dicken- oder Abricht-Dickenhobelmaschine, mit einer Auflage 5 für das Werkstück 4 und mindestens einem federbelasteten Anpreßelement 1, 2, das beispielsweise als Walze oder Stempel ausgebildet und der Auflage 5 gegenüberliegend angeordnet sowie gegen die Auflage 5 bewegbar gelagert ist, wobei die Gesamtfederkennlinie (9) der Belastungsfedern (7, 8) des Anpreßelementes (1, 2) degressiv ausgebildet ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur spanabhebenden Bearbeitung von z.B. aus Holz bestehenden Werkstücken, vorzugsweise mittels eines rotierenden Werkzeuges, insbesondere Dicken- oder Abricht-Dickenhobelmaschine, mit einer Auflage für das Werkstück und mindestens einem federbelasteten Anpreßelement, das beispielsweise als Walze oder Stempel ausgebildet und der Auflage gegenüberliegend angeordnet sowie gegen die Auflage bewegbar gelagert ist. Bei Vorrichtungen dieser Art, wie sie etwa aus der EP-A2-373859 bekannt wurden, sind als schwenkbar gelagerte Stempel ausgebildete Anpreßelemente, jedoch auch als translatorisch bewegbare Rollen ausgebildete Anpreßelemente bekannt, von welchen in Bewegungsrichtung des Werkstückes gesehen, jeweils ein Stempel und eine Rolle vor dem rotierenden Werkzeug (ausgebildet als Messerwelle) und ein Stempel und eine Rolle nach dem Werkzeug angeordnet sind. Auf jedes Anpreßelement wirkt eine Feder, die bestrebt ist, das Anpreßelement in Kontakt mit dem Werkstück zu halten. Bei Verwendung von in dieser Weise durch eine einzige Feder mit linearer Kennlinie belasteten Anpreßorganen entstehen bei Dickenhobelmaschinen oder Abrichthobelmaschinen deutlich sichtbare Stufen in der Werkstückoberfläche, die als Einzugs- und Auszugsstufen bekannt sind. Ursache für das Auftreten dieser Stufen ist das elastische Wegfedern der Werkstückauflage beim Einsetzen der auszugseitigen Anpreßwalze und das elastische Zurückfedern beim Ablaufen von der einzugseitigen Anpreßwalze.
Um nun eine möglichst gleichmäßige Anpreßkraft der Anpreßwalzen im Betrieb zu erreichen, war es bisnun üblich, zur Belastung der Anpreßwalzen Federn mit flacher Federkennlinie einzusetzen und diese vorzuspannen. Die Vorspannung bewirkt ein schlagartiges Beaufschlagen des Werkstückes mit der auf die auszugseitigen Walzen wirkenden Federkraft bzw. ein schlagartiges Abfallen der von den einzugseitigen Walzen auf das Werkstück ausgeübten Kraft.
Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu vermeiden oder zumindest zu mindern. Erreicht wird dies bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art, wenn gemäß der Erfindung die Gesamtfederkennlinie der Belastungsfedern des Anpreßelementes degressiv ausgebildet ist. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Vorrichtung wird erreicht, daß durch eine sanfte Kraftaufbringung (bzw. Kraftwegnahme) auf das Werkstück durch die Anpreßwalzen zwar die Einlauf- und Auslaufstufe nicht in ihrem Maße verändert werden, jedoch ein sanfter Übergang an der Oberfläche des Werkstückes erzielt wird, sodaß die Ein- und Auslaufstufe optisch nicht mehr (oder zumindest nur mehr in erheblich reduziertem Maße) wahrzunehmen ist. Technisch wird dieser sanfte Kraftanstieg bzw. Kraftabfall auf das bzw. von dem Werkstück durch die degressive Federkennlinie erreicht, wobei bevorzugt auf eine Vorspannung der Druck-(oder Zugfedern) verzichtet werden kann.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen werden, daß auf das Anpreßelement zwei Federn einwirken, von welchen jene Federn, welche die gegen die Auflage gerichtete Anpreßkraft ausübt, eine Kennlinie besitzt, welche flacher ist als die Kennlinie der zweiten Feder, welche der die Anpreßkraft ausübenden Feder entgegenwirkend angeordnet ist, wobei gegebenenfalls der Hub der zweiten Feder (Weg bis zur Entspannung der Feder) geringer ist als der Hub des Anpreßelementes (Weg des Anpreßelementes von der Ruhelage bis zur Anlage an der Werkstückoberfläche). Diese Ausgestaltung zeichnet sich dabei durch besondere Einfachheit aus und läßt das erfindungsgemäße Ziel durch Anwendung von bloß zwei Federn je Anpreßelement erreichen.
Eine weitere Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes zeichnet sich dadurch aus, daß die beiden, unterschiedliche Kennlinien aufweisenden Federn an einander gegenüberliegenden Stellen eines Lagerkörpers für das als Anpreßwalze ausgebildete Anpreßelement abgestützt sind, welcher Lagerkörper verschiebbar in der Vorrichtung geführt ist.
Die Erfindung wird nachstehend anhand einer beispielshaft und schematisch dargestellten Ausführungsform näher erläutert. Es zeigen,
  • Fig. 1 schematisch in einer Seitenansicht eine als Dickenhobelmaschine ausgebildete Zerspanungsvorrichtung,
  • Fig. 2 ebenfalls in einer Seitenansicht, Stufen in der Oberfläche eines herkömmlich zerspanend bearbeiteten Werkstückes,
  • Fig. 3 ein Detail der Vorrichtung der Fig. 1,
  • Fig. 4 eine degressive Federkennlinie, die einer Federbelastung des Anpreßelementes gemäß Fig. 3 zugeordnet ist und
  • Fig. 5 ein auf einer erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung zerspanend bearbeitetes Werkstück.
    • In der Zeichnung ist mit 4 ein aus Holz bestehendes Werkstück bezeichnet. Dieses Werkstück ruht auf einer als Tisch ausgebildeten Auflage 5 auf. Die Auflage 5 kann auch von Walzen oder Rollen gebildet sein oder von einer Transportkette oder einem Transportband. Das Werkstück wird in Richtung des Pfeiles P vorgeschoben und durch ein in Richtung des Pfeiles Q umlaufendes Werkzeug 3 bearbeitet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Werkzeug 3 als Messerwelle ausgebildet, die mit zwei Messern 6 bestückt ist, deren Schneiden diametral gegenüberliegend angeordnet sind. Auf die Oberfläche des Werkstückes 4 setzen im Zuge seiner Bewegung in Vorschubrichtung (Pfeil P) zuerst das mit 1 bezeichnete, als Walze ausgebildete und einzugseitig angeordnete Anpreßelement auf und nach der Bearbeitung das mit 2 bezeichnete Anpreßelement, das ebenfalls als Walze ausgebildet und auszugseitig angeordnet ist. Das einzugseitig angeordnete Anpreßelement 1 wird beim Aufsetzen auf das Werkstück 4 aus seiner (strichliert eingetragenen) Ruhelage um einen Betrag angehoben, der sich als Summe von Spantiefe s und Reservehub t darstellt. Unter der Annahme, daß in der Ruhelage das auszugseitig angeordnete Anpreßelement 2 genau so weit von der Auflage 5 entfernt ist wie das einzugseitig angeordnete Anpreßelement 1, wird das Anpreßelement 2 beim Aufsetzen auf die bearbeitete Oberfläche des Werkstückes 4 um die Größe des Reservehubes t angehoben.
    Aus Fig. 2 sind die Maße u und v der einzugseitigen und der auszugseitigen Stufen ersichtlich, wie sie sich bei der Bearbeitung des Werkstückes 4 auf herkömmlichen Dickenhobelmaschinen einstellen. Der Flugkreis der Messer 6 des rotierenden Werkzeuges 3 ist in Fig. 2 mit 10 bezeichnet. Ursache für das Auftreten dieser Stufen ist das elastische Wegfedern der Auflage 5 für das Werkstück 4 beim Einsetzen des auszugseitig angeordneten Anpreßelementes 2 und das elastische Zurückfedern beim Ablaufen von dem einzugseitig angeordneten Anpreßelement 1.
    Die Anpreßelemente 1, 2 stehen unter Federdruck F. Wird nun gemäß dem Vorschlag der Erfindung, die Gesamtfederkennlinie bei jedem Anpreßelement 1 bzw. 2 degressiv ausgebildet, wie dies Fig. 4 in einem Diagramm zeigt, in dem als Abszisse die Federkaft F und als Ordinate der Weg f des Anpreßelements von der Ruhelage weg eingetragen ist, so wird zwar das Maß u bzw. v der einzug- bzw. auszugseitigen Stufe nicht geändert, jedoch ein sanfter Übergang in die Oberfläche des Werkstückes 4 erzielt, wie dies Fig. 5 zeigt. Dieser sanfte Übergang hebt sich optisch kaum mehr von der übrigen, bearbeiteten Oberseite des Werkstückes 4 ab.
    Gemäß Fig. 3 ist das als Walze ausgebildete Anpreßelement 1 bzw. 2 drehbar in einem Lagerkörper 11 gelagert, der in einer gestellfesten Führung 12 verschiebbar gelagert ist. Auf den Lagerkörper 11 wirkt von oben eine als Druckfeder mit flacher Kennlinie ausgebildete Feder 7 und von unten eine ebenfalls als Druckfeder, jedoch mit gegenüber der Feder 7 steilerer Kennlinie ausgebildete Feder 8. Mit F ist die von der Verschiebung f des Lagerkörpers 11 bzw. des Anpreßelementes 1 bzw. 2 abhängige Kraft bezeichnet, die von dem Anpreßelement 1 bzw. 2 auf das Werkstück 4 ausgeübt wird. Es ist ersichtlich (Fig. 4), daß über den Reservehub t die Kraft rasch ansteigt, am Ende des Reservehubes t der Lagerkörper 11 von der Feder 8 abhebt und bei weiterer Bewegung dann, bedingt durch die flache Kennlinie der Feder 7, nur mehr ein geringer Kraftanstieg selbst bei großem Weg des Anpreßelementes 1 bzw. 2 erfolgt. Als Ergebnis stellt sich dann der aus Fig. 5 ersichtliche Verlauf der einzug- und der auszugseitigen Stufen u und v ein.
    In zeichnerisch nicht dargestellter Weise können beide oder auch nur eines der Anpreßelemente 1, 2 auch als Stempel ausgebildet sein, der an der Oberfläche des Werkstückes 4 zur Anlage kommt. Der Stempel muß dann eine schräge Anlauffläche für das Werkstück 4 besitzen, so daß die Vorderkante des Werkstückes 4 beim Anlauf an den Stempel, diesen anhebt. Die Anpreßelemente 1, 2 können auch schwenkbar in der Vorrichtung gelagert sein, so daß die Federn 7 ein Moment auf die Anpreßelemente ausüben, unter dessen Einfluß die Anpreßelemente dann mit der Kraft F auf der Oberfläche des Werkstückes 4 aufliegen.

    Claims (3)

    1. Vorrichtung zur spanabhebenden Bearbeitung von z.B. aus Holz bestehenden Werkstücken, vorzugsweise mittels eines rotierenden Werkzeuges, insbesondere Dicken- oder Abricht-Dickenhobelmaschine, mit einer Auflage für das Werkstück und mindestens einem federbelasteten Anpreßelement, das beispielsweise als Walze oder Stempel ausgebildet und der Auflage gegenüberliegend angeordnet sowie gegen die Auflage bewegbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtfederkennlinie (9) der Belastungsfedern (7, 8) des Anpreßelementes (1, 2) degressiv ausgebildet ist.
    2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Anpreßelement (1, 2) zwei Federn (7, 8) einwirken, von welchen jene Federn (7), welche die gegen die Auflage gerichtete Anpreßkraft ausübt, eine Kennlinie besitzt, welche flacher ist als die Kennlinie der zweiten Feder (8), welche der die Anpreßkraft ausübenden Feder (7) entgegenwirkend angeordnet ist, wobei gegebenenfalls der Hub der zweiten Feder (8) (Weg bis zur Entspannung der Feder) geringer ist als der Hub des Anpreßelementes (1, 2) (Weg des Anpreßelementes von der Ruhelage bis zur Anlage an der Werkstückoberfläche).
    3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden, unterschiedliche Kennlinien aufweisenden Federn (7,8) an einander gegenüberliegenden Stellen eines Lagerkörpers (11) für das als Anpreßwalze ausgebildete Anpreßelement (1, bzw. 2) abgestützt sind, welcher Lagerkörper (11) verschiebbar in der Vorrichtung geführt ist.
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